Skjuvanalysprotokoll för bestämning av encelliga materialegenskaper

Oregelbunden biomekanik är ett kännetecken för cancerbiologi som är föremål för omfattande studier. De mekaniska egenskaperna hos en cell liknar dem hos ett material. En cells motståndskraft mot stress och belastning, dess avslappningstid och dess elasticitet är alla egenskaper som kan härledas och jämföras med andra typer av celler. Kvantifiering av de mekaniska egenskaperna hos cancer (maligna) kontra normala (icke-maligna) celler gör det möjligt för forskare att ytterligare avslöja de biofysiska grunderna för denna sjukdom. Medan de mekaniska egenskaperna hos cancerceller är kända för att konsekvent skilja sig från de mekaniska egenskaperna hos normala celler, saknas ett standardexperimentellt förfarande för att härleda dessa egenskaper från celler i odling.

Detta dokument beskriver ett förfarande för att kvantifiera de mekaniska egenskaperna hos enskilda celler in vitro med hjälp av en vätskeskjuvningsanalys. Principen bakom denna analys innebär att vätskeskjuvspänning appliceras på en enda cell och optiskt övervakar den resulterande cellulära deformationen över tiden. Cellmekaniska egenskaper karakteriseras därefter med hjälp av digital bildkorrelation (DIC) -analys och anpassning av en lämplig viskoelastisk modell till experimentella data som genereras från DIC-analysen. Sammantaget syftar det protokoll som beskrivs här till att tillhandahålla en effektivare och mer målinriktad metod för diagnos av svårbehandlade cancerformer.