Skjæranalyseprotokoll for bestemmelse av encellede materialegenskaper

Uregelmessig biomekanikk er et kjennetegn på kreftbiologi som er gjenstand for omfattende studier. De mekaniske egenskapene til en celle ligner på et materiale. En celles motstand mot stress og belastning, dens avslapningstid og dens elastisitet er alle egenskaper som kan utledes og sammenlignes med andre typer celler. Kvantifisering av de mekaniske egenskapene til kreft (ondartet) versus normale (ikke-ondartede) celler gjør det mulig for forskere å avdekke de biofysiske grunnleggende av denne sykdommen. Mens de mekaniske egenskapene til kreftceller er kjent for å konsekvent avvike fra de mekaniske egenskapene til normale celler, mangler en standard eksperimentell prosedyre for å utlede disse egenskapene fra celler i kultur.

Denne artikkelen skisserer en prosedyre for å kvantifisere de mekaniske egenskapene til enkeltceller in vitro ved hjelp av en væskeskjæranalyse. Prinsippet bak denne analysen innebærer å påføre væskeskjærspenning på en enkelt celle og optisk overvåke den resulterende cellulære deformasjonen over tid. Cellemekaniske egenskaper karakteriseres deretter ved hjelp av digital bildekorrelasjonsanalyse (DIC) og tilpasning av en passende viskoelastisk modell til eksperimentelle data generert fra DIC-analysen. Samlet sett har protokollen som er skissert her som mål å gi en mer effektiv og målrettet metode for diagnostisering av vanskelig å behandle kreft.