在生物力學(xué)、組織工程與再生醫(yī)學(xué)研究中,單軸細(xì)胞拉伸儀作為模擬體內(nèi)機(jī)械刺激的關(guān)鍵設(shè)備,能夠?qū)N壁生長的細(xì)胞施加精確的拉伸力,用于研究細(xì)胞在應(yīng)力環(huán)境下的增殖、分化、遷移及基因表達(dá)變化。其操作精度直接影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。掌握
單軸細(xì)胞拉伸儀科學(xué)規(guī)范的使用步驟,是開啟“力學(xué)生命線”研究的鑰匙。

1、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備與環(huán)境確認(rèn)
將儀器置于平穩(wěn)、防震的實(shí)驗(yàn)臺,遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁干擾源。確認(rèn)電源連接正常,氣源(如適用)壓力穩(wěn)定。開啟設(shè)備預(yù)熱15–30分鐘,確保控制系統(tǒng)與傳感器穩(wěn)定。同時(shí),將細(xì)胞培養(yǎng)基、無菌培養(yǎng)皿與拉伸培養(yǎng)基質(zhì)(如硅膠膜培養(yǎng)皿)置于37℃培養(yǎng)箱中預(yù)熱。
2、安裝拉伸基質(zhì)與細(xì)胞接種
選用專用的柔性基底培養(yǎng)皿(如BioFlex板),將其牢固安裝于儀器的拉伸平臺上,確保定位準(zhǔn)確、無松動(dòng)。在基質(zhì)表面包被細(xì)胞外基質(zhì)蛋白(如膠原、纖連蛋白),接種目標(biāo)細(xì)胞(如心肌細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞),置于CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24–48小時(shí),直至細(xì)胞貼壁并形成單層。
3、參數(shù)設(shè)定與程序編輯
通過配套軟件設(shè)定拉伸參數(shù):
拉伸模式:正弦波、方波或靜態(tài)拉伸;
拉伸幅度:通常為5%–20%應(yīng)變,依細(xì)胞類型而定;
頻率:模擬生理節(jié)律,如心肌細(xì)胞常用1Hz;
持續(xù)時(shí)間:數(shù)小時(shí)至數(shù)天。
創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)程序并保存,確保參數(shù)符合生物學(xué)意義。
4、裝載培養(yǎng)皿與密封檢查
將已接種細(xì)胞的培養(yǎng)皿裝入儀器腔體,連接氣體供應(yīng)(如5%CO?)以維持培養(yǎng)環(huán)境。關(guān)閉培養(yǎng)艙門,檢查密封性,防止污染與氣體泄漏。部分機(jī)型集成溫控系統(tǒng),需設(shè)定并穩(wěn)定至37℃。
5、啟動(dòng)拉伸與實(shí)時(shí)監(jiān)控
啟動(dòng)程序,儀器將按設(shè)定模式對基底施加單軸拉伸。通過顯微接口或集成成像系統(tǒng),可實(shí)時(shí)觀察細(xì)胞形態(tài)變化。監(jiān)控系統(tǒng)壓力、位移反饋與環(huán)境參數(shù),確保拉伸精度與細(xì)胞存活狀態(tài)。
6、實(shí)驗(yàn)結(jié)束與樣品處理
程序結(jié)束后,關(guān)閉拉伸系統(tǒng),取出培養(yǎng)皿。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行后續(xù)分析:固定細(xì)胞進(jìn)行免疫熒光染色、提取RNA進(jìn)行qPCR,或進(jìn)行活/死細(xì)胞染色評估活力。