Nature Methods 探索细胞的力学世界：细胞力学的前沿与挑战

细胞力学的复杂性：

细胞是形状变化的实体，它们在健康和疾病中伸展、压缩和扭曲以完成其功能。

机械生物学通过多种非破坏性技术提供对这些力学特性的洞察。

技术应用的挑战：

现有的细胞力学测量方法难以被非专家良好地使用。

尽管数十年的研究努力，细胞力学在生物研究或临床实验室中尚未成为常规应用。

力学生物学的两个方面：

一些研究者如Jochen Guck推动细胞以推断其力学特性，而像Khalid Salaita的实验室则开发工具来测量细胞施加的力。

测量方法的选择：

不同的实验室通常坚持使用他们习惯的单一方法，而Douglas Robinson希望科学家们能够打破这种习惯，因为每种方法都有其适用的领域。

细胞行为和特性的复杂性：

细胞在受到干扰或刺激时会改变其行为和特性，这些特性的测量依赖于探针的力、变形的幅度和方向等因素。

技术比较和新方法：

不同实验室使用不同的方法来测量细胞的力学特性，如原子力显微镜（AFM）、磁扭力细胞测量法、平行板流变学和光学拉伸等。

一项比较这些方法的研究发现，不同方法得到的弹性测量结果可能相差1000倍，粘度值可能相差100倍。

癌症力学：

组织层面的力学在病理学中扮演着角色，如动脉粥样硬化中的硬化或导致动脉瘤的血管弱化。

细胞内部和外部的力学：

非肌肉肌球蛋白II是一个在细胞骨架中产生收缩力的蛋白质，可能成为抗癌策略的靶点。