原子力显微镜自动化是生物技术向生物医学应用发展的关键创新。它还为细胞种群的生物力学特性调查开辟了通道。我们的方法使得在四个小时内记录1000个细胞的AFM测量结果成为可能,而通常的方法需要4个小时来测量10个细胞,这确实是一个显著的时间增益。
如果自动化是将这项技术引入医院实验室的先决条件,则此概念验证协议表明其在制定特定医疗诊断策略时具有潜力。此协议使用多功能 PDMS 茎,可以充满各种微生物,从而探索不同的系统。要准备 PDMS 盖章,请在 PDM、寡聚合物和固化剂中以 10 比 1 的质量比例混合 55 克 PDMS 预聚合物溶液,并在真空下将产生的溶液在真空中一次混合 10 到负 1 到 10 到负两棒 5 到 10 分钟。
当所有的陷阱气泡都被移除后,将20克脱气溶液倒入硅主模具上,达到2至3毫米厚,并再次去气。当所有气泡都被移除后,在 80 摄氏度下对 PDMS 进行一小时的回缩,并使用手术刀切割与可见的微结构阵列平行的 PDMS 微结构印记。然后从硅主模具上剥下邮票,将邮票微结构位置放在玻璃滑梯上,微型结构与滑梯侧面对齐。
为了为设备准备细胞,离心机600微升的细胞悬浮的兴趣,并添加200微升的超自然分子的邮票。在真空下将超自然人德加斯吸约40分钟。当所有气泡都被移除后,用200微升的再喷射细胞溶液替换PDMS表面的超细剂,在室温下孵育15分钟。
要将细胞加载到邮票的微观结构中,请使用以 30 到 50 度角举行的玻璃滑梯将细胞向两个方向扩散,必要时将细胞向两个方向扩散数倍。当微结构的填充率很高时,使用移液器去除细胞悬架,每次洗涤一毫升醋酸盐缓冲器清洗三次,以去除任何未绑住的细胞。最后一次洗涤后,使用氮流干燥样品的背面,并将盖章放在培养皿中。
然后在菜中加入两毫升新鲜醋酸盐缓冲器。对于细胞的原子力显微镜,将碟子放在原子力显微镜阶段,并将舞台中心放在零到零。当舞台处于中心位置时,将菜移入显微镜Petry盘架,并对齐邮票的边缘,使其垂直于培养皿架的 y 轴。
然后将原子显微镜力放在舞台上,注意步进马达是否足够伸展,以避免尖端撞击到邮票上。用于成像,使用显微镜旋钮将原子力显微镜尖端集中在 4.5 乘 4.5 平方米井的左角,并在显微镜软件中选择力映射模式。设置一个64乘64力图,超过100乘100微米区域,将相对设定点设置为3至5纳米牛顿,Z长度至4微米,Z运动持续时间,延长时间至0.01秒,延期延迟至零,缩回延迟至零,延迟模式以恒定力,样本率到2048赫兹。
取消选中Z闭环并检查方形图像。设置快速访问 100 微米,慢轴到 100 微米,X 偏移到零微米,Y 偏移到零微米,网格角度到零度,像素到 64 × 64,像素比为 1 比 1 。接下来打开自动化软件。
在弹出窗口中,选择指向脚本文件的路径。在gyfon脚本输入框部分的P1可变行239中输入W1坐标,在P2变量行241中输入框部分输入W2坐标值。将间距值归因于脚本的间距可变行 245 并输入井维,这可以从井模式的设计确定为 W-S 可变线 248。
将路径写入 251 行中的保存目录,以便在所需的位置保存数据,并将总面积可变行 254 设置为 100 微米多端的愿望。然后设置在数字扫描可变行 257 中记录的每口井的力曲线矩阵行和列,然后单击运行以启动程序。要分析数据,请使用视频工作室代码软件打开 Python 脚本并执行 Python 脚本的副本文件,将力曲线文件组织成一个文件夹。
输入路径到将存储数据的普通文件夹。分析力曲线,打开原子力显微镜制造商的数据处理软件。在文件菜单中,选择一批光谱曲线。
接下来选择文件和加载过程,并选择刚度过程。选择过程的最后一步,单击"保留并应用到所有",以便所有力曲线都得到相同的处理。要打开 R 脚本,将包含数据处理软件提取信息的包含信息的 i 文件加载到 R 工作室软件中。
在环境窗口中,单击"导入数据集",从弹出窗口中的文本读取器单击浏览以定位点 TSV 文件。加载文件后,选择代码运行区域并运行所有代码以运行所有代码。在这里,显示了使用所示的协议获得的典型直方图。
在这项分析中,在957个原生细胞上记录了刚度再分区,而在这项分析中,测量了574个被处理细胞的刚度。要知道,使用数百个细胞可以观察到值的双模分布。在较小的样本中,通常观察到单一分布,并可能导致对种群异质性缺乏观察。
这两种情况的比较突出了卡斯波芬金对降低细胞僵硬的影响。ANOVA对原生细胞和处理细胞的比较揭示了这两种情况,其刚度差异很大。由于分析的细胞数量众多,因此达到了这个值,从而对获得的结果有了更大的信心。
在反复将细胞冲入井中直到盖章满为止之前,将超自然物添加到 PDMS 邮票中,对于分析的成功至关重要。在这个概念证明中,对念珠菌细胞进行了分析,但该协议可以应用于任何一组模式细胞、分子或材料。