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通过光交联实现微米级分辨率的纤维蛋白水凝胶选择性硬化
摘要： 纤维蛋白水凝胶被用作研究细胞-细胞外基质生物物理相互作用的模型系统。这些水凝胶的整体机械刚度与机械转导及下游信号传导相关。然而，在微米级长度尺度上，邻近细胞的刚度值可能存在数量级差异。在此空间尺度上对基质刚度进行图案化设计有助于研究此类相互作用。本文介绍并评估了一种选择性增强纤维蛋白水凝胶内特定区域刚度的技术。激光扫描照射可激活钌催化的纤维蛋白酪氨酸残基交联反应，从而实现小至数微米距离范围内的可调刚度变化及材料局部致密化。通过主动微流变学检测发现，刚度增幅最高可达25倍，与先前在三维培养中观察到的单细胞周围刚度变化相当。总之，本方法可在微米尺度选择性调控纤维蛋白刚度，并有望构建复杂图案，这对以具有生物学意义的方式研究机械转导具有重要价值。
关键词： 纤维蛋白、组织力学、微流变学、水凝胶、刚度、细胞外基质
更新于2025-09-22 15:16:50
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[IEEE 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 光流控微流变仪的粘弹性测量
摘要： 过去几十年间，微流变学因能研究微米尺度复杂体系（如细胞和软材料）的粘弹性特性而备受关注。该技术固有的低样品消耗特性，使其成为研究珍贵/有限材料流变特性的理想选择。在主动微流变学中，光镊或磁力可实现对测试流体中微探针的捕获与操控，通过探针对外部刺激的响应来推导周围介质的流变特性。虽然科学文献主要报道过采用光镊的此类方法[1]，但本文提出基于双光束激光阱的不同系统构型——该构型曾用于构建简易粘度计[2,3]。本装置不仅具备流变仪的全部功能（还可测量弹性特性），其优势在于相比标准光镊能在使用更低光强的同时施加更大作用力。此外，该系统可便捷集成于玻璃基底，仅需外接连续波激光源和低倍物镜即可实现样品观测。
关键词： 光学镊子、双光束激光陷阱、微流变学、粘弹性特性、流变仪
更新于2025-09-12 10:27:22
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利用定制纳米颗粒对蛋白质溶液进行光学微流变测量
摘要： 本研究对基于动态光散射（DLS）的示踪粒子微流变技术测量不同蛋白质水溶液零剪切粘度的方法进行了关键性再评估，测试浓度范围涵盖极高浓度值。研究表明：采用表面功能化示踪粒子、运用三维DLS技术（3D-DLS），并精心选择散射实验参数，是在最大限度减少蛋白质用量的前提下，可靠且无伪影地测定高度多样化蛋白质溶液粘度的关键要素。论文探讨了此类蛋白质溶液微流变实验中的主要挑战，并以此为原则指导通用型示踪粒子的合成（优化其尺寸与高效表面功能化）及样品中示踪粒子用量的选择。针对蛋白质诱导产生的示踪粒子间耗竭吸引作用可能引发的问题进行了讨论，并提供了该效应不存在的确凿证据。通过对比两种差异显著的蛋白质-溶剂体系在接近阻滞转变浓度下的三维DLS微流变法测得零剪切粘度与经典流变学文献数据完全吻合，验证了本方法的有效性。
关键词： 微流变学、示踪粒子、蛋白质粘度、多次散射、三维动态光散射
更新于2025-09-10 09:29:36