[发明专利]一种旋转剪切应力法检测细胞粘着力的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测细胞粘着力的方法，更具体而言，涉及一种旋转剪切应力法检测细胞粘着力的装置及方法。

背景技术

成骨细胞与胞外基质成分的粘附是骨组织形成、代谢、重建的基础，细胞粘附首先发生的是表面整合素受体和胞外基质成分中的特定多肽序列特异性结合。整合素是介导细胞与细胞外基质粘附的细胞膜表面糖蛋白受体，也是胞膜应力信号受体，可将应力传递给细胞骨架。研究发现骨细胞能直接感受骨应变产生的液体流动，且对液体流动剪切力敏感度较高。另外，骨细胞与植入材料良好的接触更有利于骨组织的形成及骨结合率。为探究成骨细胞与不同钛植入材料表面的粘着力，目前常采用流体剪切力研究细胞与基层的粘着力(流体剪切力对RGD肽修饰纯钛表面细胞粘附稳定性影响的研究,朱晓斌,陈奕帆,宋光保,万乾炳,刘长虹,杨晓喻,巢永烈,广东牙病防治,2010:5,18)，通过在待测试的材料表面流过液态流体，测试前后测试材料表面细胞数目，把使50％细胞从基体脱落流体剪切力作为细胞的粘着力。相对待测材料表面微观形貌，细胞(体积)尺寸较小，材料基底表面流动的流体对细胞剪切力不够明显；检测前后对待测材料表面细胞计数的方法较为繁琐，且不够准确。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种旋转剪切应力法检测细胞粘着力的装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种旋转剪切应力法检测细胞粘着力的装置，包括旋转电机、旋转圆盘、离心盘盖和离心盘，所述离心盘与所述离心盘盖围成离心盘内腔，所述离心盘盖上设有进液口，所述离心盘底部设有出液口；旋转电机的旋转轴穿过离心盘盖并与所述旋转圆盘连接，所述旋转圆盘置于离心盘内腔中，所述旋转圆盘背面设有对称的待测样件固定位。

优选地，所述待测样件固定位为偶数个。

优选地，所述进液口设有进液阀门，所述出液口设有出液阀门。

优选地，所述旋转剪切应力法检测细胞粘着力的装置还包括测温器，所述测温器位于离心盘内腔中。

更优选地，所述测温器为热电偶。

优选地，所述离心盘及离心盘盖均由光滑透明的塑料制成。

一种旋转剪切应力法检测细胞粘着力的方法，包括以下步骤：

S1、将待测样件地对称的固定于旋转圆盘的待测样件固定位上，所述待测样件黏附细胞面朝下；向离心盘中注入细胞培养基，直至浸没旋转圆盘；盖上离心盘盖；

S2、开启旋转电机，逐渐增大旋转电机转速，每次调节后待转速稳定后取样进行细胞计数，直至细胞计数变化不大；

S3、根据阿基米德定律计算细胞粘着力，以使50％细胞从基体脱落的流体剪切力为细胞粘着力。

优选地，细胞粘着力的计算公式为

F＝(ρ_c-ρ_m)V_c×RCF，其中ρ_c为细胞的密度，ρ_m为培养基的密度，V_c为细胞的体积，RCF为相对离心力。

优选地，电机转速每次提速100-500转/分钟。

相较于现有技术，本发明提供的旋转剪切应力法检测细胞粘着力的方法及其装置具有以下优点：

(1)固定在待测样件固定位上的待测样件随着旋转圆盘旋转的过程中，离心盘腔中的培养基液对黏附在待测样件上的细胞产生一定的流体剪切力作用力；当流体剪切力增大到一定值，成骨细胞就会脱落进入细胞培养基中，把使50％细胞从待测样件脱落的流体剪切力作为细胞粘着力。通过调节旋转电机的转速改变培养基对旋转圆盘上的待测样件的剪切力，可以通过细胞计数间接表示黏附在基底的细胞抗流体剪切力大小，设备结构简单，操作便捷；

(2)仅需要取少量样品即可进行细胞计数，灵敏度高；

(3)所述离心盘中的流体采用细胞培养基，更好的模拟细胞的微环境，进而更好的提高检测细胞粘着力的准确性；

附图说明

图1为本发明旋转剪切应力法检测细胞粘着力的装置的结构示意图。

图2为图1中A部分的放大图。

图3为本发明旋转剪切应力法检测细胞粘着力的方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种旋转剪切应力法检测细胞粘着力的装置及方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1