北航研发检测单细胞力学的纳米传感器

活体微环境中的细胞不断受到诸如拉力、静水压力和剪切力等物理力的作用。细胞向其环境施加机械力的能力正逐渐成为组织构图和形态发生的关键调节器之一，而该过程的失调与衰老、纤维化、癌症在内的疾病有关。近年来多项研究揭示了癌细胞力学与其侵袭性之间的关系是充满挑战的领域。

图1 用于细胞力学测量的平台

据麦姆斯咨询报道，近日，北京航空航天大学常凌乾课题组在《Biosensors & Bioelectronics》上发表了署名为“Nanosensors for Single Cell Mechanical Interrogation”的文章。作者在文中分析和介绍了近年来包括原子力显微镜 (AFM)、光镊 (OT)、磁镊 (MT)、牵引力显微镜 (TFM)等在内的两大常见类型的细胞力检测平台，并对其检测原理和在细胞力学检测方面的研究进展和基本问题进行了详细分析，揭示了力学生物学为新颖的治疗提供新的研究途径。常凌乾团队设计了一种基于荧光共振能量转移 (FRET) 的分子张力传感器可以有效地获得与蛋白质受体的特异性有关的细胞机械力，并且具有高达pN的检测灵敏度。

图2 单细胞力学测量平台

论文第一通讯单位为北航生物医学工程高精尖创新中心和生物医学工程学院。常凌乾教授为论文通讯作者;University of Nebraska杨瑞国教授，南京工业大学陈舟副教授为共同通讯作者。北航博士生杭欣欣、硕士生何诗琦为论文第一作者。