基于單層熒光顆粒的三維細胞牽引力的研究
摘要：細胞與細胞外微環境的力學相互作用對于細胞遷移、增殖和分化起著至關重要的作用。近年來,基于數字圖像相關和數字體積相關方法的細胞牽引力研究得到了廣泛的開展。然而,傳統的基于數字圖像相關的方法只能測量面內的變形;傳統的基于數字體積相關的方法將熒光標記顆粒置于水凝膠基底內部,掃描層數過多導致圖像采集時間長、光毒性增大。本文中,我們結合激光掃描共聚焦技術和數字體積相關方法,將單層熒光顆粒平鋪在水凝膠表面,通過共聚焦顯微鏡采集細胞遷移過程中不同時刻的圖像,采用二階形函數的數字體積相關方法得到細胞-基底界面處的三維位移場和三維牽引力場。該方法采用單層熒光顆粒,不僅有效地降低了多層激光掃描產生的光毒性,還極大地減少了圖像采集時間,從而在掃描同一序列圖像時,細胞形態變化相對較小,提高了原始圖像的準確性。并且,采用二階形函數可以描述細胞遷移過程中基底產生的彎曲等更復雜形式的一階形函數無法描述的變形。
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