高通量單細(xì)胞、器官功能測(cè)量及納米水凝膠培養(yǎng)系統(tǒng)是first個(gè)可以模擬心肌細(xì)胞生理形狀以及器官組織剛性的全自動(dòng)測(cè)量單細(xì)胞牽引力的高通量平臺(tái)。能夠從細(xì)胞微觀水平到組織宏觀水平評(píng)估各種各樣的運(yùn)動(dòng)范圍、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)軌跡、單個(gè)細(xì)胞力、硬度及離子濃度，如一個(gè)孔內(nèi)一個(gè)小時(shí)測(cè)100個(gè)以上單細(xì)胞的收縮運(yùn)動(dòng)情況。測(cè)量對(duì)象包括多種貼壁細(xì)胞，如人源干細(xì)胞分化心肌細(xì)胞（IPS-CMs）、急性分離乳鼠細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞，還包括小型細(xì)胞團(tuán)，類器官等。
柔性圖案化水凝膠技術(shù)
first個(gè)可以模擬心肌細(xì)胞生理形狀以及器官組織剛性的全自動(dòng)測(cè)量單細(xì)胞牽引力的高通量平臺(tái)。在unqiue研發(fā)的水凝膠基底上誘導(dǎo)人源多能干細(xì)胞分化心肌細(xì)胞（hiPSC-CM）分化。允許科研人員針對(duì)細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞張縮力、張縮速度、張縮功率、鈣瞬變等參數(shù)達(dá)到每小時(shí)100個(gè)單細(xì)胞的數(shù)據(jù)采集，真正實(shí)現(xiàn)高通量測(cè)試。
圖案化水凝膠
單個(gè)hiPSC-CM心肌細(xì)胞張縮數(shù)據(jù)的收集與計(jì)算
柔性圖案化水凝膠技術(shù)
圓形水凝膠 IPS-CMs細(xì)胞陣列 IPS-CMs單細(xì)胞
離子通道檢測(cè)／鈣波／鈣火花
測(cè)試多種細(xì)胞參數(shù)
支持多種參數(shù)的測(cè)試
• 搜索距離• 收縮力• 應(yīng)變能• 收縮/舒張時(shí)間• 收縮時(shí)刻• 自動(dòng)峰擬合• 牽引力Heatmap預(yù)覽• 牽引頻率與方向
應(yīng)用-心臟
肥厚型心肌?。℉CM）舒張功能障礙（DD）細(xì)胞功能檢測(cè)
采用BAG3突變多能干細(xì)胞分化心肌細(xì)胞（mipsc-cms）構(gòu)建疾病模型
小鼠中敲除BAG3基因產(chǎn)生的結(jié)果不一致，可能無法作為理想模型。故采用BAG3突變mipsc-cms構(gòu)建疾病模
型進(jìn)行研究。將心肌細(xì)胞接種到7:1的矩形基質(zhì)上（10 kPa），發(fā)現(xiàn)收縮力降低，收縮距離顯著減少。
水凝膠模擬體內(nèi)環(huán)境研究
水凝膠模擬體內(nèi)環(huán)境研究不同剛性水凝膠上敷設(shè)圖案化培養(yǎng)基，可以誘導(dǎo)IPSC-CM生長(zhǎng)至特定的形態(tài)，更接近人體CMs且微環(huán)境相仿，可作為優(yōu)秀的研究平臺(tái)
HCells培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)研究GATA4基因在心肌細(xì)胞中的作用
10kPa條件下模擬人體內(nèi)環(huán)境培養(yǎng)ips-cms，測(cè)量細(xì)胞收縮頻率，位移，收縮力及鈣通量
和動(dòng)作電位。結(jié)果顯示GATA4基因的雜合子突變會(huì)明顯影響心肌細(xì)胞的發(fā)育過程。
干擾RNA (RNAi)治療小鼠模型中MYL2致限制性心肌病
圖案化水凝膠培養(yǎng)小鼠心肌細(xì)胞，可獲得細(xì)胞收縮速度、收縮距離及鈣重?cái)z速率. 結(jié)果顯示
RNAi治療人類限制性心肌病的可行性、有效性和安全性。
Circulation, 2019, 140(9): 765-778.
應(yīng)用-眼睛
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)研究原發(fā)性開角型青光眼發(fā)病機(jī)理-施累姆氏管內(nèi)皮細(xì)胞
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)施累姆氏管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行測(cè)量，表明細(xì)胞在受到腎上腺素等降眼壓藥物的作用下可以降低細(xì)胞力，從而指導(dǎo)治療青光眼的藥物研發(fā)。
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)研究原發(fā)性開角型青光眼發(fā)病機(jī)理-小梁網(wǎng)
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)可以對(duì)小梁網(wǎng)細(xì)胞進(jìn)行收縮能力測(cè)試，經(jīng)過miRNA治療后，在測(cè)量系統(tǒng)中可以明顯觀察到治療前后小梁網(wǎng)細(xì)胞中細(xì)胞力的變
化，從而證明藥物的有效性，因此HCells 力學(xué)測(cè)量系統(tǒng)可以用于治療青光眼的藥物篩選。
HCells 力學(xué)測(cè)量系統(tǒng)研究近視與角膜細(xì)胞的關(guān)系
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)可以研究眼部角膜細(xì)胞的細(xì)胞力變化情況，通過觀察近視前后角膜細(xì)胞的細(xì)胞力的變化，發(fā)現(xiàn)近視與角膜細(xì)胞細(xì)胞力
存在聯(lián)系， 從而可以利用HCells 力學(xué)測(cè)量系統(tǒng)揭示近視惡化情況。
應(yīng)用-腫瘤
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)研究腫瘤侵襲性-膀胱癌
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)可以測(cè)試癌細(xì)胞在遷移過程中與基質(zhì)的相互作用力，在膀胱癌中，根據(jù)不同類型膀胱癌細(xì)胞與基質(zhì)的作用力大小不同可以辨別癌細(xì)胞的侵襲性的大小
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)研究腫瘤易侵襲機(jī)理-成纖維細(xì)胞
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)可以對(duì)成纖維細(xì)胞進(jìn)行測(cè)試，研究正常以及癌變后成纖維細(xì)胞的細(xì)胞力及位移。通過HCells 力學(xué)測(cè)量系統(tǒng)從細(xì)胞與基
底作用力及細(xì)胞位移方面對(duì)癌細(xì)胞侵襲機(jī)制作出解釋。
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)研究腫瘤侵襲過程機(jī)理-乳腺癌
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)可以研究乳腺癌細(xì)胞隨時(shí)間對(duì)基底作用力的變化情況，發(fā)現(xiàn)癌細(xì)胞隨時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)基底作用力逐漸降低，進(jìn)而解釋癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的相關(guān)機(jī)理。
應(yīng)用-免疫及分化
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)研究免疫細(xì)胞運(yùn)動(dòng)規(guī)律-嗜中性粒細(xì)胞
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)可以對(duì)不同硬度水凝膠下的細(xì)胞運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，例如免疫細(xì)胞中嗜中性粒細(xì)胞，系統(tǒng)詳細(xì)表征出細(xì)胞運(yùn)動(dòng)過程中的細(xì)胞力分布狀態(tài)以及細(xì)胞運(yùn)動(dòng)位移及速度。
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)研究細(xì)胞分化-前脂肪細(xì)胞
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)可以用于長(zhǎng)時(shí)間研究細(xì)胞分化過程中的細(xì)胞力學(xué)及細(xì)胞位置的變化過程，例如前脂肪細(xì)胞的分化過程中利用系統(tǒng)可以詳細(xì)表征出細(xì)胞的形態(tài)及力學(xué)的變化過程，并且可以進(jìn)行為期14天的細(xì)胞培養(yǎng)及分化測(cè)試。
應(yīng)用-循環(huán)系統(tǒng)
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)研究循環(huán)系統(tǒng)-血小板
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)具有單個(gè)細(xì)胞測(cè)量，實(shí)時(shí)成像的特點(diǎn)，在血小板的測(cè)量中可以更加精確的對(duì)血小板凝聚過程進(jìn)行測(cè)量，并且對(duì)細(xì)胞內(nèi)部的施力方向進(jìn)行詳細(xì)分析。
HCells 培養(yǎng)測(cè)量系統(tǒng)研究循環(huán)系統(tǒng)-血管內(nèi)皮細(xì)胞
HCells培養(yǎng)系統(tǒng)對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞可以提供不同剛性水凝膠模擬不同年齡下的細(xì)胞外基質(zhì)剛性，并通過力學(xué)測(cè)量系統(tǒng)可以進(jìn)一步研究出內(nèi)皮
細(xì)胞中細(xì)胞力與年齡之間的關(guān)系，從而對(duì)因年齡引起的動(dòng)脈粥狀硬化等疾病產(chǎn)生指導(dǎo)意義。
高通量單細(xì)胞器官功能測(cè)量納米水凝膠3D培養(yǎng)
關(guān)鍵詞：細(xì)胞力學(xué)，收縮力，興奮耦聯(lián)，單細(xì)胞，水凝膠，類器官 ，鈣瞬變，細(xì)胞力快速檢測(cè)，細(xì)胞貼壁，心肌細(xì)胞測(cè)試，可控硬度培養(yǎng)皿,牽引力顯微鏡，細(xì)胞力，細(xì)胞收縮，機(jī)械生物學(xué)，單細(xì)胞檢測(cè)，3D細(xì)胞培養(yǎng)，細(xì)胞遷移，細(xì)胞形態(tài)，離子濃度, 電刺激，高通量篩選，心肌細(xì)胞，內(nèi)皮細(xì)胞，平滑肌細(xì)胞，成纖維細(xì)胞，癌細(xì)胞，免疫細(xì)胞，干細(xì)胞
