各人好！今天咱们来了解一项可变形微激光力传感技巧——《Deformable microlaser force sensing》发表于《Light: Science & Applications》。在生物计划中av 自拍偷拍，了解细胞所受机械力至关缺陷，但现存技巧存在局限。本文先容的DEFORM技巧带来了摧残。它基于微激光光谱分析，能以高时空离别率检测亚纳牛顿力，无需依赖高离别率显微镜。不管是肿瘤球体仍是果蝇幼虫体内，它皆能准确测量力，为生物力学计划拓荒了新的阶梯。

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一、计划配景

机械力在细胞的行动和功能调控中上演要津脚色，影响着广阔生物学经由。然而，现存的力传感器和成像技巧受限于对高离别率显微镜的依赖，难以用于光学邃密组织，限度了对力在生物体内作用的计划。本文先容的DEFORM技巧为责罚这一问题提供了新的阶梯。

二、DEFORM技巧旨趣

（一）光学建模与液滴激光制造

1、液滴激光旨趣

微米级油滴可看成光学谐振器，在添加荧光染料后，通过光泵浦产生激光辐照。其辐照光谱包含横向电（TE）和横向磁（TM）激光时势，这些时势的光谱位置能反应液滴的特质信息。

2、基于液滴变形的力检测旨趣

液滴的球形几何复古多种时势，在未变形时某些时势是简并的。当液滴因外力变形为椭球体时，时势简并被捣毁，发扬为光谱中激光时势的分裂。通过分析这种时势分裂与液滴变形的干系，可结束对力的检测。举例，关于特定尺寸和名义张力的液滴，很小的力就能引起可测量的时势分裂。

3、液滴制造与特质窜改

应用微流控系统制造微液滴，聘请相宜的油和染料确保激光辐照，并通过窜改液滴尺寸和名义张力来优化性能。通过涂层可进一步踏实液滴在生物组织内的气象，并结束功能化。举例，接头测试标明所采取的高折射率油和名义活性剂分子对细胞增殖无负面影响。

（二）液滴校准与力盘算

1、AFM校准履行经由与成果

使用原子力显微镜（AFM）对单个液滴施加已知力并同期检测微激光辐照来校准。从AFM力-距离弧线可赢得液滴名义张力，且发现施加的力与时势分裂呈线性干系。

2、力盘算模子与过错分析

基于上述履行配置了从液滴光谱中索取完全力的模子。通过分析光谱数据赢得液滴椭球体的几何参数，进而盘算力。过错分析标明在一定参数鸿沟内，索取力的总过错较低（低于3%）。

三、DEFORM技巧应用

（一）肿瘤球体中的3D力传感

1、力分散测量与分析

将DEFORM应用于肿瘤球体计划（以头颈部鳞状细胞癌UMSCC-1细胞系酿成的球体为例），不详检测到所有球体的激光光谱，并分析力的分散。

2、细胞缩小性对力的影响计划

通过扼制细胞缩小性履行，不雅察到液滴微激光光谱的时势分裂和平均力的变化。举例，用blebbistatin处理后，时势分裂裁减，平均力下跌，而对照样品力的变化不同。

（二）果蝇幼虫体内力传感

1、液滴注入与踏实性锻真金不怕火

将液滴微激光注入果蝇三龄幼虫体内，发现液滴能保握踏实的尺寸和光学性质，可穿过多个里面节段，对动物发育无负面影响。

2、力测量与动态变化监测av 自拍偷拍

对注入幼虫体内的液滴进行力测量，发现力随液滴位置动态变化（如力在不同百分位数鸿沟内有变化，平均值为一定数值）。

在一些情况下，还能不雅察到液滴与幼虫组织互相作用引起的力的波动和变化。

四、技巧上风与真谛

（一）技巧上风

高离别率力测量：DEFORM具有高时空离别率，不详检测亚纳牛顿力，可测量单细胞机械力。

无需成像的力量化：不依赖显微镜数据，基于光谱信息即可责任，可深远散射组织里面进行测量。

平庸的环境适合性：可通过窜改液滴特质监测不同环境中的变形。

直勤劳读取：不详凯旋读出机械力，无需罕见结构或成像信息。

（二）技巧真谛

为生物体内机械经由的计划提供了新用具，可应用于多种动植物，有助于深远了解胚胎发育、组织重塑和肿瘤侵袭等经由中的生物力学机制。

五、沿途来作念作念题吧

1、现存力传感器和成像技巧在计划生物体内力时存在局限，主若是因为：

A. 对高离别率显微镜过度依赖，难以用于光学邃密组织

B. 无法检测到渺小的力

C. 对细胞有毁伤

D. 只可用于二维细胞培养

2、微米级油滴酿成高品性光学谐振器的旨趣是：

A. 光的折射

B. 全内反射

C. 光的散射

D. 光的插手

3、当液滴变形为椭球体时，可通过什么来检测力？

A. 液滴脸色变化

B. 激光时势分裂

C. 液滴大小变化

D. 液滴折射率变化

4、在液滴校准经由中，使用什么仪器施加已知力并检测微激光辐照？

A. 光学镊子

B. 原子力显微镜

C. 多光子显微镜

D. 电子显微镜

5、从液滴光谱中索取完全力的模子过错在平庸参数鸿沟内是：

A. 低于 1%

B. 低于 3%

C. 低于 5%

D. 低于 10%

6、在肿瘤球体计划中，DEFORM 技巧检测到的力的大小鸿沟一般是：

A. 几 pN 到几十 pN

B. 几百 pN 到几 nN

C. 几 nN 到几十 nN

D. 几百 nN 到几 μN

7、扼制细胞缩小性履行中，使用的扼制剂是：

A. blebbistatin

B. Tween 20

C. Nile Red

D. C545T

8、将液滴微激光注入果蝇幼虫体内时，使用的是：

A. 肤浅打针器

B. 定制压力打针系统

C. 光学镊子打针

D. 电子显微镜扶植打针

9、在果蝇幼虫体内，DEFORM 技巧可测量力的深度能达到：

A. 100μm

B. 200μm

C. 300μm

D. 400μm

10、DEFORM 技巧的上风不包括以下哪项？

A. 需要高离别率显微镜成像智力测量力

B. 具有高时空离别率

C. 可通过窜改液滴特质适合不同环境

D. 能凯旋读出机械力

参考文件：

Dalaka Eav 自拍偷拍， et al. Deformable microlaser force sensing. Light Sci Appl. 2024 Jun 5;13(1):129.