埃克塞特大学 信用:CC0公共领域 科学家开发了一种光学弹性成像技术,这种技术可以彻底改变卫生专业人员检测细胞和组织生物力学变化的准确性和简易性
埃克塞特大学、格洛斯特郡医院国民保健服务基金会信托基金、佩鲁贾大学(意大利)和意大利国家研究委员会材料研究所(IOM-CNR)的一项国际合作研究采用了一种创新的生物光子方法,以突出微观过程如何驱动生物组织的机械修饰
专家小组,由博士协调
埃克塞特大学的弗朗西丝卡·帕隆博教授
意大利佩鲁贾大学的丹尼尔·费奥雷托分析了这项技术在微型组织研究中的巨大潜力
虽然细胞和组织的机械特性在细胞功能和疾病发展中起着重要作用,但研究这些特性的传统方法可能是有限的和侵入性的
科学家们最近利用布里渊显微术——一种利用光对细胞和组织进行声学测量的成像形式——作为对这些生物力学特性进行非侵入性研究的一种方式
然而,这些测量中的一个复杂因素是水对组织和细胞生物力学的贡献,以及布里渊频谱本身
现在,在新的研究中,研究小组利用天然生物聚合物水凝胶来模拟人体组织,并将结果与人体组织样本中的测量结果进行比较
他们发现,这项新技术允许在亚细胞尺度上研究组织功能特性(和变化),这意味着专业人员可以从分析生物过程的新时空区域中获得信息
这项研究的结果表明,虽然水在决定机械性能方面起着主要作用,但溶质(包括蛋白质、脂类和其他成分)的影响是明显的,尤其是对粘度的影响,这与代谢物和活性分子的运输有关
这项研究发表在《科学进展》杂志上
医生
埃克塞特大学生物医学光谱学副教授帕隆博说:“我们开始了解生物医学样本中布里渊信号的基础
“当我们退一步分析这种光散射过程的基本原理时,我们取得了实质性的进步,因为我们现在理解了除了大量水之外,界面动力学对生物组织粘弹性响应的独特贡献
“这具有广泛的意义,因为相位变化以及声学各向异性是布里渊成像提供独特信息的理想场景
我们仍在努力建立这项技术在医学科学中的相关性,然而无可争议的是,它提供了一种无价的对比机制来检测生理和疾病状态
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