新技术可能会彻底改变准确性和检测细胞生物力学变化的方法

科学家们已经开发出一种光学弹性成像技术，可以彻底改变医疗专业人员检测细胞和组织生物力学变化的准确性和简便性。埃克塞特大学，格洛斯特郡医院NHS基金会信托基金，佩鲁贾大学()和国家研究委员会材料研究所(IOM-CNR)之间的国际合作得出的一项研究采用了创新的生物光子方法来突出显示微观过程如何驱动生物组织中的机械修饰。

由埃克塞特大学的Francesca Palombo博士和佩鲁贾大学的Daniele Fioretto教授协调的专家小组分析了该技术在微观组织研究中的巨大潜力。

虽然细胞和组织的机械特性在细胞功能以及疾病如何发展中都起着基本作用，但是研究这些特性的传统方法可能受到限制并且具有侵入性。

科学家最近利用布里渊显微镜(一种利用光对细胞和组织进行声学测量的成像形式)作为对这些生物力学特性进行非侵入性研究的一种方式。

然而，这些测量中的一个复杂因素是水对组织和细胞生物力学以及布里渊光谱本身的贡献。

现在，对于这项新研究，该团队利用天然生物聚合物水凝胶模拟人体组织，并将结果与​​人体组织样本中的测量结果进行比较。

他们发现，这项新技术可以研究亚细胞规模的组织功能特性(和改变)，这意味着专业人员可以通过分析生物过程的新时空区域来获取信息。

这项研究的结果表明，尽管水在决定机械性能方面起着主要作用，但包括蛋白质，脂质和其他成分在内的溶质的影响尤其明显，尤其是对粘度的影响，这与代谢物和活性分子的运输有关。

该研究发表在《科学进展》上。

埃克塞特大学生物医学光谱学副教授Palombo博士说：“我们着手了解生物医学样品中布里渊信号的基础。

“在退后一步来分析光散射过程的基本原理的同时，我们取得了实质性的进步，因为我们现在了解界面动力学(除了散装水以外)对生物组织的粘弹性响应的独特贡献。

“这具有广泛的意义，因为相变以及声学各向异性是布里渊成像提供独特信息的理想方案。我们仍在努力建立这种技术在医学中的相关性，但是，它无疑提供了检测生理和疾病状态的宝贵对比机制。”

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