運用原子力顯微術(shù)磁驅(qū)動模式研究骨關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞生物力學(xué)特性的改變.pdf

1、研究目的： 運用原子力顯微術(shù)(Atomic Force Microscopy，AFM)新近發(fā)展的磁驅(qū)動輕敲模式(Magnetic AC mode，MAC mode)能夠?qū)ε囵B(yǎng)狀態(tài)下的活細(xì)胞表面超微形貌結(jié)構(gòu)進行更清晰的成像和對細(xì)胞不同部位進行力學(xué)測定的優(yōu)點，來研究體外培養(yǎng)的正常人與骨關(guān)節(jié)炎患者活軟骨細(xì)胞表面形貌結(jié)構(gòu)及細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)不同部位力學(xué)特性的差異。 研究方法： 體外培養(yǎng)正常人與骨關(guān)節(jié)炎患者的膝關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞，運

2、用MAC mode AFM在細(xì)胞培養(yǎng)的生活狀態(tài)下對兩組細(xì)胞的表面形貌進行高分辨成像，觀察動態(tài)變化。并通過對細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)不同區(qū)域的力曲線(Force Curve)進行描述，分析軟骨細(xì)胞核區(qū)與細(xì)胞質(zhì)區(qū)的力學(xué)特性變化及細(xì)胞局部對力學(xué)刺激的反應(yīng)情況。通過觀察力曲線形態(tài)差異，分析正常與骨關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞的力學(xué)特性差異。 研究結(jié)果： MAC mode AFM可實現(xiàn)生理條件下活軟骨細(xì)胞的表面形貌超微結(jié)構(gòu)的高分辨成像，同時可對液態(tài)培養(yǎng)環(huán)

3、境中的附壁軟骨細(xì)胞進行實時動態(tài)監(jiān)測，觀察細(xì)胞的生理活動現(xiàn)象。活軟骨細(xì)胞細(xì)胞核區(qū)的可變形能力和彈性高于細(xì)胞質(zhì)區(qū)(P<0.001)，而表面粘滯性區(qū)別不顯著(P>0.05)。骨關(guān)節(jié)炎軟骨細(xì)胞細(xì)胞核區(qū)與細(xì)胞質(zhì)區(qū)的可變形能力和彈性均明顯低于正常軟骨細(xì)胞(P<0.001)，表面粘滯性也低于正常軟骨細(xì)胞(P<0.001)。 結(jié)論： MAC Mode AFM不僅能進行活細(xì)胞的高分辨成像和實時動態(tài)觀察，還可通過對單細(xì)胞局部施加微應(yīng)力及描繪