QCM与光学显微镜联用实时定量研究组胺对人脐静脉内皮细胞黏弹性及铺展面积的影响

通过QCM技术和光学显微镜技术联用实时监测了不同浓度组胺对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)黏弹性与形态的影响。结果表明,组胺刺激细胞后,细胞存储模量、损耗模量和铺展面积均增加,损耗角下降;在25～75μmol·L^(-1)范围内,组胺对HUVEC的作用随着浓度增加而增强;细胞存储模量和损耗模量都与铺展面积之间存在线性关系,通过对比加药前后细胞模量-铺展面积曲线发现,组胺对细胞模量的影响大于对铺展面积的影响。表明QCM用于细胞力学连续定量研究存在可行性,这对进行细胞黏附力学性能定量研究及进一步发展成药物评估工具具有积极意义。

QCM实时监测人脐静脉内皮细胞在不同KRGD浓度自组装膜上的动态粘附

采用自组装及化学耦合技术将细胞粘附分子KRGD(Lys-Arg-Gly-Asp)与3-巯基丙酸(MPA)以及防止细胞非特异性粘附的三乙二醇单-11-巯基十一烷基醚(TGME)修饰于石英晶体微天平(QCM)的金电极上,制备了KRGD-MPA/TGME/Au传感界面;采用QCM实时监测人脐静脉内皮细胞(HUVEC)在不同KRGD浓度(0μg·mL^(-1)、25μg·mL^(-1)、50μg·mL^(-1)、75μg·mL^(-1)、100μg·mL^(-1))自组装膜上的动态粘附过程。结果表明,当KRGD浓度为50μg·mL^(-1)时,QCM频率变化Δf、动态电阻变化ΔR、细胞黏弹性指数CVI(ΔR/Δf)最大,表明该条件下HUVEC在QCM表面的粘附最强,显示出最有组织的细胞骨架结构而最硬;当加入肌球蛋白Ⅱ抑制剂blebbistatin后,粘附有细胞的QCM响应信号减弱,细胞粘附变弱,细胞变软。表明QCM可用于监测不同KRGD浓度自组装膜上HUVEC的动态粘附及细胞-药物作用,从而提供有关细胞粘附强度与黏弹性的动态信息。

QCM与光学显微镜共同应用于研究细胞–细胞相互作用对细胞–基质黏附的影响

细胞–基质黏附是一个动态而复杂的过程。在细胞培养与伤口愈合等细胞集体迁移过程中,细胞不同密度或细胞–细胞间不同相互作用势必影响细胞–基质间黏附,可有关这种影响的动态研究尚少。石英晶体微天平技术以细胞群为研究对象,能够实时监测细胞与传感元件表面之间的黏附相互作用及细胞黏弹性变化。该文通过培养不同细胞数目以模拟细胞–细胞间不同相互作用,将QCM技术与光学显微镜技术共同应用于研究人脐静脉内皮细胞细胞–细胞相互作用对细胞–基质间黏附的影响。结果显示,细胞–细胞间相互作用对细胞黏附的影响不具有单调性,需分强度范围讨论。当细胞–细胞间相互作用处于较弱范围时,细胞–细胞间相互作用可促进细胞铺展和细胞黏着斑的形成,最终强化细胞黏附,而强劲的细胞–细胞间相互作用会约束细胞铺展,减小黏着斑面积,细胞黏附因此减弱。