本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域,且特別涉及一種紅細(xì)胞剪切模量的測(cè)量方法和血液輸氧能力測(cè)量方法。
背景技術(shù):
紅細(xì)胞主要功能是為生物組織和器官輸送氧氣,同時(shí)研究表明紅細(xì)胞具有免疫功能,紅細(xì)胞在人體生理機(jī)能的正常運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)揮著重要作用。在循環(huán)系統(tǒng)中,紅細(xì)胞需通過(guò)直徑小于自身尺寸的毛細(xì)血管,因此變形能力對(duì)于紅細(xì)胞具有重要意義,成為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)考察血液輸氧能力的重要指標(biāo)?,F(xiàn)有的測(cè)量紅細(xì)胞膜彈性的技術(shù)包括激光衍射法、粘度法以及微孔濾篩法,這些方法僅可用于表征群體細(xì)胞的彈性,可實(shí)現(xiàn)單個(gè)細(xì)胞操縱的微吸管法則因?yàn)椴僮麟y度大而不具有實(shí)用性。對(duì)于單細(xì)胞的彈性模量的測(cè)量一直無(wú)法實(shí)現(xiàn)。目前對(duì)于單個(gè)細(xì)胞膜彈性的測(cè)量一般采用光鑷技術(shù),但使用光鑷測(cè)量紅細(xì)胞膜彈性模量的操作過(guò)程較為繁瑣。在樣品的預(yù)處理上,對(duì)于手柄微球的修飾一直受到研究者們的青睞。
發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn),功能化試劑修飾手柄微球?qū)y(cè)量的影響未知,而且微球修飾耗時(shí)較多、費(fèi)用較高;在測(cè)量操作上,已有的光鑷測(cè)量方法為測(cè)量單個(gè)紅細(xì)胞的拉伸曲線(xiàn),需要多次以不同的力拉伸紅細(xì)胞,頻繁地移動(dòng)樣品臺(tái);以上的缺點(diǎn)都嚴(yán)重影響了紅細(xì)胞膜彈性模量的測(cè)量效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種紅細(xì)胞剪切模量的測(cè)量方法,此測(cè)量方法測(cè)量過(guò)程操作簡(jiǎn)單、測(cè)量效率高且測(cè)量精度高。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種血液輸氧能力的測(cè)量方法,通過(guò)測(cè)量血液中紅細(xì)胞的剪切模量,得到血液的輸氧能力,應(yīng)用價(jià)值大。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明提出一種紅細(xì)胞剪切模量的測(cè)量方法,其包括:
添加步驟:將孵化溶液加入樣品池,孵化溶液中含有紅細(xì)胞和電介質(zhì)微球,電介質(zhì)微球包括粘附于紅細(xì)胞相對(duì)兩側(cè)的第一電介質(zhì)微球以及未與紅細(xì)胞粘附的第二電介質(zhì)微球;
光阱剛度標(biāo)定步驟:使用掃描光鑷捕捉第二電介質(zhì)微球,對(duì)掃描光鑷的光阱剛度進(jìn)行標(biāo)定;
拉伸步驟:使用掃描光鑷捕獲紅細(xì)胞任意一側(cè)的第一電介質(zhì)微球,擬合得到紅細(xì)胞的相對(duì)伸長(zhǎng)量與光阱力的關(guān)系曲線(xiàn),關(guān)系曲線(xiàn)的斜率為k,其中,相對(duì)伸長(zhǎng)量為紅細(xì)胞被拉伸后的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度與紅細(xì)胞的直徑的比值,關(guān)系曲線(xiàn)的斜率k為相對(duì)伸長(zhǎng)量與光阱力的比值;
計(jì)算步驟:計(jì)算紅細(xì)胞的剪切模量,計(jì)算公式如下:
其中,H為紅細(xì)胞的剪切模量,k為關(guān)系曲線(xiàn)的斜率,d為紅細(xì)胞的直徑,B為扭曲剪切模量,B=2×10-19Nm。
本發(fā)明提出一種血液輸氧能力測(cè)量方法,其包括利用上述紅細(xì)胞剪切模量的測(cè)量方法測(cè)量待測(cè)血液的紅細(xì)胞剪切模量。
本發(fā)明的有益效果是:
使用掃描光鑷技術(shù),對(duì)紅細(xì)胞進(jìn)行連續(xù)拉伸操作,不需要多次對(duì)紅細(xì)胞進(jìn)行拉伸操作,頻繁移動(dòng)操作臺(tái),可以簡(jiǎn)化操作步驟,極大地縮短實(shí)驗(yàn)操作的時(shí)間。標(biāo)定掃描光鑷的光阱剛度,再通過(guò)對(duì)紅細(xì)胞的連續(xù)拉伸得到紅細(xì)胞的相對(duì)伸長(zhǎng)量與光阱力的關(guān)系曲線(xiàn),根據(jù)關(guān)系曲線(xiàn)的斜率k值即可計(jì)算得到紅細(xì)胞的剪切模量。該紅細(xì)胞剪切模量的測(cè)量方法測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)單、易于操作,測(cè)量的效率高,且測(cè)量結(jié)果的精度高。
同時(shí),利用上述測(cè)量方法可簡(jiǎn)單、快速測(cè)量出待測(cè)血液紅細(xì)胞的剪切模量,與健康血液的紅細(xì)胞剪切模量進(jìn)行比對(duì)分析,剪切模量越大,待測(cè)血液紅細(xì)胞的變形能力越小,紅細(xì)胞通過(guò)毛細(xì)血管進(jìn)行輸氧的能力越低。通過(guò)待測(cè)血液紅細(xì)胞的剪切模量即可得到待測(cè)血液輸氧能力的大小。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的AOD掃描光鑷系統(tǒng)的示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量方法的示意圖,其中圖2(a)為紅細(xì)胞拉伸前的示意圖;圖2(b)為紅細(xì)胞拉伸后的示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例的光阱剛度標(biāo)定過(guò)程圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例的紅細(xì)胞相對(duì)伸長(zhǎng)量和光阱力的關(guān)系曲線(xiàn)。
圖標(biāo):11-激光源;12-聲光偏轉(zhuǎn)器;13-透鏡;14-分色鏡;15-倒置顯微鏡;16-CMOS攝像器;17-光阱移動(dòng);18-樣品;19-照明光;1-二氧化硅微球;2-紅細(xì)胞;3-光鑷;4-樣品池底部。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。實(shí)施例中未注明具體條件者,按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過(guò)市售購(gòu)買(mǎi)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的紅細(xì)胞剪切模量的測(cè)量方法進(jìn)行具體說(shuō)明。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種紅細(xì)胞剪切模量的測(cè)量方法。
實(shí)驗(yàn)前,使用真空采血管采集健康捐贈(zèng)者的血液和電介質(zhì)微球作為實(shí)驗(yàn)樣品,電介質(zhì)微球優(yōu)選為直徑2~4μm的二氧化硅微球。
進(jìn)一步地,選用直徑為4μm的二氧化硅微球,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該直徑下的二氧化硅微球,其粒徑的均一性較高,與紅細(xì)胞的粘附幾率更大。且當(dāng)采用熱運(yùn)動(dòng)分析方法標(biāo)定光阱剛度時(shí),用光鑷捕獲該粒徑的二氧化硅微球,二氧化硅微球偏離光阱中心的位移較小,光阱力和位移值的線(xiàn)性關(guān)系良好,標(biāo)定得到的光阱剛度精度高。
使用二氧化硅微球作為手柄微球,二氧化硅微球能夠以非特異性結(jié)合力粘附到紅細(xì)胞上,不需要使用修飾劑進(jìn)行修飾,避免因?yàn)樾揎梽?duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。同時(shí)簡(jiǎn)化操作步驟,節(jié)約操作費(fèi)用。
樣品清洗:
分別對(duì)二氧化硅微球、紅細(xì)胞進(jìn)行清洗。具體為:二氧化硅微球溶液和血液樣品分別使用磷酸鹽緩沖液(PBS)稀釋?zhuān)趸栉⑶虿捎贸暻逑?0~20min,6000~8000rpm離心10~15min收集,重復(fù)2~3次;紅細(xì)胞采用攪動(dòng)分散、2000~3000rpm離心10~15min收集,重復(fù)2~3次。
孵化步驟:
將清洗過(guò)的二氧化硅微球、紅細(xì)胞重新分散在PBS中,調(diào)整紅細(xì)胞的濃度為1×105~2×105個(gè)/μl,且調(diào)整二氧化硅微球和紅細(xì)胞的質(zhì)量濃度比為2~4:1,將二者等比例混合均勻。在1~5℃環(huán)境靜置孵化30~60min得到孵化溶液。此時(shí),孵化溶液中含有相對(duì)兩側(cè)均粘附有二氧化硅微球的紅細(xì)胞和未與紅細(xì)胞粘附的二氧化硅微球。紅細(xì)胞相對(duì)兩側(cè)粘附的二氧化硅微球即為第一電介質(zhì)微球,未與紅細(xì)胞粘附的二氧化硅微球即為第二電介質(zhì)微球。進(jìn)一步地,二氧化硅微球和紅細(xì)胞的質(zhì)量濃度比為2:1,該質(zhì)量濃度比下,紅細(xì)胞兩側(cè)對(duì)稱(chēng)粘附兩個(gè)二氧化硅微球的概率增大,保證較優(yōu)的實(shí)驗(yàn)條件,滿(mǎn)足測(cè)量需求。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中,孵化溫度優(yōu)選為4℃,孵化時(shí)間優(yōu)選為40min。4℃環(huán)境下,保證紅細(xì)胞的形態(tài)不發(fā)生改變,同時(shí)該孵化時(shí)間下,保證二氧化硅微球和紅細(xì)胞的充分粘附。
樣品池處理步驟:
在樣品池底部形成干血清蛋白層,優(yōu)選為:蓋玻片和載玻片使用1~2%的牛血清蛋白溶液浸泡15~30min晾干,形成底部涂覆有少量牛血清蛋白的樣品池。在樣品池底部形成干血清蛋白層,能夠減少二氧化硅微球與樣品池底部的非特異性粘附力,利于控制紅細(xì)胞上的二氧化硅微球的兩種粘附到樣品池底部的狀態(tài),減少測(cè)量的影響因素,保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中,在無(wú)塵的環(huán)境中晾干樣品池,避免雜質(zhì)污染樣品池。樣品池晾干后,使用50~100μm厚塑料片墊在蓋玻片和載玻片之間形成樣品室。
添加步驟:
稀釋孵化溶液至紅細(xì)胞的濃度為1×103~2×103個(gè)/μl,然后滴加入樣品室后密封樣品池。優(yōu)選地,采用加拿大樹(shù)膠對(duì)樣品池進(jìn)行封閉,減少氣流對(duì)測(cè)量的影響,保證測(cè)量的準(zhǔn)確性和精密度。
光阱剛度標(biāo)定步驟:使用不同光功率下的掃描光鑷捕捉未粘附在紅細(xì)胞上的二氧化硅微球,對(duì)掃描光鑷的光阱剛度進(jìn)行標(biāo)定。
光鑷在對(duì)微小粒子進(jìn)行捕獲時(shí),微小粒子受到一個(gè)指向光阱中心的力的作用,這一捕獲力即為光阱力。光阱力與微小粒子偏離光阱中心的位移成正比,即
F=-kx·Δx, (1)
式中,F(xiàn)為光阱力,kx為光阱剛度,Δx為微小粒子偏離光阱中心的位移。
因此,光阱剛度的標(biāo)定是測(cè)量光阱力的基礎(chǔ)。光阱剛度的標(biāo)定方法包括功率譜分析法、流體力學(xué)方法、熱運(yùn)動(dòng)分析法、外加周期力法等。在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中,采用熱運(yùn)動(dòng)分析法標(biāo)定掃描光鑷對(duì)二氧化硅微球的光阱剛度。
熱運(yùn)動(dòng)分析法的標(biāo)定原理為:用光阱捕獲一個(gè)微小粒子時(shí),從顯微鏡中可明顯觀察到,此微小粒子做受限的布朗運(yùn)動(dòng)。微小粒子的運(yùn)動(dòng)范圍基本上都在光阱的簡(jiǎn)諧范圍內(nèi),且目標(biāo)微粒在光阱中的布朗運(yùn)動(dòng)滿(mǎn)足Boltzmann(玻爾茲曼)分布。樣品池中的溫度不是很高,光阱的軸向深度不是很淺的時(shí)候,光阱中微小粒子布朗運(yùn)動(dòng)不會(huì)躍出光阱的簡(jiǎn)諧范圍,光阱中心附近的勢(shì)場(chǎng)為簡(jiǎn)諧勢(shì)場(chǎng)E(x),E(x)的計(jì)算公式如下:
假設(shè)光阱捕獲住的微小粒子的偏離光阱中心的偏離量為x,此時(shí)微小粒子的勢(shì)能為E(x),根據(jù)微小粒子在光阱中的位置分布滿(mǎn)足Boltzmann分布,則此處微小粒子處在該處的幾率p(x)如下:
式中,p(x)為微小粒子的概率,kB為玻爾茲曼常數(shù),a是歸一化常數(shù),T是開(kāi)氏溫度。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)大量測(cè)量光阱中二氧化硅小球的位置,統(tǒng)計(jì)二氧化硅微球的位置分布機(jī)率,利用公式(3)得到E(x)值,既而得到掃描光鑷的光阱剛度。采用不同光功率的掃描光鑷對(duì)二氧化硅微粒進(jìn)行捕獲,得到光功率和光阱剛度的關(guān)系曲線(xiàn)。結(jié)果表明,光功率和光阱剛度的線(xiàn)性關(guān)系良好,與理論結(jié)果相一致,因此該標(biāo)定方法簡(jiǎn)單可行,測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。
拉伸步驟:
使用掃描光鑷捕獲紅細(xì)胞任意一側(cè)的二氧化硅微球,連續(xù)拉伸紅細(xì)胞,擬合得到紅細(xì)胞的相對(duì)伸長(zhǎng)量與光阱力的關(guān)系曲線(xiàn),該關(guān)系曲線(xiàn)的斜率為k。其中,紅細(xì)胞的相對(duì)伸長(zhǎng)量為紅細(xì)胞被拉伸后的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度與紅細(xì)胞的直徑的比值,關(guān)系曲線(xiàn)的斜率k為相對(duì)伸長(zhǎng)量與光阱力的比值。
計(jì)算步驟:
計(jì)算紅細(xì)胞的剪切模量,計(jì)算公式如下:
其中,H為紅細(xì)胞的剪切模量,k為紅細(xì)胞的相對(duì)伸長(zhǎng)量與光阱力的關(guān)系曲線(xiàn)的斜率,d為紅細(xì)胞的直徑,B為扭曲剪切模量,B=2×10-19Nm。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中,采用聲光偏轉(zhuǎn)器掃描光鑷,即AOD掃描光鑷進(jìn)行光阱剛度的標(biāo)記和紅細(xì)胞的拉伸。掃描光鑷的核心部件是光束偏轉(zhuǎn)器,通常使用掃描振鏡、聲光偏轉(zhuǎn)器(AOD)、電光偏轉(zhuǎn)器等器件。
本發(fā)明實(shí)施例采用AOD掃描光鑷,AOD掃描光鑷系統(tǒng)如圖1所示。激光源11發(fā)射的激光束通過(guò)聲光偏轉(zhuǎn)器2調(diào)制光的傳播路徑,經(jīng)過(guò)透鏡13、二色鏡14,在倒置顯微鏡15的像平面上快速掃描,通過(guò)計(jì)算機(jī)20控制光阱移動(dòng)17,使激光束在幾個(gè)固定點(diǎn)之間快速切換。其在樣品池18內(nèi)中形成陣列光鑷,可以捕獲微粒或是進(jìn)行動(dòng)態(tài)操作,通過(guò)控制光鑷的掃描速度,可以使被捕獲的粒子沿光束的掃描軌跡運(yùn)動(dòng)。相比于單光鑷和雙光鑷的操作,使用AOD掃描光鑷可以極大地簡(jiǎn)化操作步驟,對(duì)提高操作的效率和操作的精準(zhǔn)度。
如圖2所示為紅細(xì)胞的拉伸過(guò)程,在孵化后,兩個(gè)二氧化硅微球1粘附在紅細(xì)胞2沿直徑方向的兩側(cè),其中紅細(xì)胞2一側(cè)的二氧化硅微球1非特異性地粘附在樣品池底部4,采用AOD掃描光鑷3捕獲另一側(cè)的二氧化硅微球1,將其從樣品池的底部拉離,連續(xù)拉伸紅細(xì)胞2。優(yōu)選地,沿兩個(gè)二氧化硅微球1連線(xiàn)的方向連續(xù)拉伸紅細(xì)胞2。進(jìn)一步優(yōu)選地,計(jì)算機(jī)操作紅細(xì)胞2的拉伸速率小于或等于0.02μm/s,在此拉伸速率下,二氧化硅微球1與樣品池的粘附力可忽略不計(jì),此時(shí),紅細(xì)胞2受到的拉力大小與光阱力相等,使得測(cè)量的結(jié)果更為精確。
每個(gè)紅細(xì)胞2的連續(xù)拉伸過(guò)程都被攝像器記錄和保存下來(lái)。拉伸過(guò)程中,光阱力,即施加到紅細(xì)胞2上的拉力不斷增大,通過(guò)二氧化硅微球1中心和光阱中心的位移值Δx,結(jié)合標(biāo)定得到的光阱剛度,可以得到拉伸過(guò)程的實(shí)時(shí)光阱力。
通過(guò)圖像分析軟件分析拉伸視頻,得到紅細(xì)胞2的相對(duì)伸長(zhǎng)量與光阱力的關(guān)系曲線(xiàn),對(duì)該關(guān)系曲線(xiàn)進(jìn)行擬合,得到關(guān)系曲線(xiàn)的斜率k,代入公式(4)中,計(jì)算得到紅細(xì)胞2的剪切模量。
在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中,使用CMOS鏡頭記錄紅細(xì)胞2的拉伸過(guò)程。CMOS全稱(chēng)為Complementary Metal-Oxide-Semicondoctor,中文學(xué)名為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體,用其制成的CMOS鏡頭能夠快速處理不斷變化的影像,其靈敏度更高,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)納米粒子圖像的更精確測(cè)定,是測(cè)量結(jié)果更為精準(zhǔn)可靠。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種血液輸氧能力測(cè)量方法,其包括利用上述紅細(xì)胞剪切模量的測(cè)量方法測(cè)量得到待測(cè)血液的紅細(xì)胞剪切模量。測(cè)量得到的紅細(xì)胞剪切模量越大,紅細(xì)胞的變形能力越小,血液的輸氧能力越差。
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征和性能作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例
本實(shí)施例提供的一種紅細(xì)胞剪切模量的測(cè)量方法。
S1:樣品池的處理
蓋玻片和載波片使用1%的牛血清蛋白溶液浸泡20min晾干,使用100μm厚塑料片墊在蓋玻片和載玻片之間形成樣品室。
S2:樣品清洗
實(shí)驗(yàn)用二氧化硅微球溶液原濃度為2.5%w/v,使用真空采血管采集健康捐贈(zèng)者的血液作為測(cè)量樣品,分別取100μl二氧化硅微球和10μl血樣進(jìn)行清洗。二氧化硅微球溶液和血液樣品分別使用磷酸鹽緩沖液(PBS)稀釋?zhuān)趸栉⑶虿捎贸暻逑?5min,7000rpm離心10min收集,重復(fù)3次;紅細(xì)胞采用攪動(dòng)分散、2500rpm離心10min收集,重復(fù)2次。
S3:孵化
將清洗過(guò)的二氧化硅微球重新分散在0.1ml PBS中、紅細(xì)胞重新分散在2.5ml PBS中,配得質(zhì)量濃度比為2:1的溶液,等比例混合均勻,在4℃環(huán)境靜置40min得到孵化溶液。
S4:添加樣品
將孵化溶液稀釋100倍滴加入樣品室后密封樣品池。
S5:標(biāo)定光阱剛度
使用光鑷捕獲未粘附于紅細(xì)胞的二氧化硅微球,此時(shí)二氧化硅小球僅受光阱力而無(wú)任何外力。采用熱運(yùn)動(dòng)分析法標(biāo)定不同光功率下的光鑷光阱剛度。
如圖3所示為光阱剛度的標(biāo)定過(guò)程。采用激光功率P為200mW的光鑷捕獲懸浮的二氧化硅微球,受捕獲的二氧化硅微球在光阱中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖3(a)所示,二氧化硅微球的位置分布概率如圖3(b)所示,擬合得到光阱勢(shì)能,如圖3(c)所示,即可得到光阱剛度。熱運(yùn)動(dòng)分析法標(biāo)定不同光功率下的光鑷光阱剛度,結(jié)果如圖3(d)所示,結(jié)果表明,光鑷光阱剛度和激光功率成良好的線(xiàn)性關(guān)系。該結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果相一致,表明上述標(biāo)定方法準(zhǔn)確可行。通過(guò)線(xiàn)性擬合可以得到不同光功率下的光鑷光阱剛度。
S5:拉伸紅細(xì)胞
使用光鑷捕獲粘附到紅細(xì)胞上的兩個(gè)二氧化硅微球之一,如圖2所示,用較大的力把二氧化硅微球拉離樣品池底部,沿著兩個(gè)二氧化硅微球的連線(xiàn)方向連續(xù)拉伸紅細(xì)胞,并用CMOS鏡頭記錄拉伸過(guò)程;使用圖像分析軟件分析實(shí)驗(yàn)視頻。得到光阱力和紅細(xì)胞的相對(duì)伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系曲線(xiàn);通過(guò)對(duì)關(guān)系曲線(xiàn)的線(xiàn)性擬合可以得到曲線(xiàn)斜率k,利用斜率k帶入計(jì)算公式(4)可得出紅細(xì)胞膜的剪切剪切模量。
如圖4所示,選取直徑為7.70μm、6.87μm、7.07μm、7.25μm和7.18μm的紅細(xì)胞作為重復(fù)測(cè)量對(duì)象,分別用光鑷對(duì)上述紅細(xì)胞進(jìn)行連續(xù)拉伸,得到五條紅細(xì)胞相對(duì)伸長(zhǎng)量和光阱力關(guān)系曲線(xiàn)。對(duì)上述關(guān)系曲線(xiàn)進(jìn)行擬合,得到圖4中的關(guān)系曲線(xiàn)斜率k分別為0.0448、0.0433、0.03、0.036和0.031。
將斜率k代入公式(4)計(jì)算得到紅細(xì)胞剪切模量分別為7.61μN(yùn)/m、8.48μN(yùn)/m、14.48μN(yùn)/m、10.86μN(yùn)/m和13.43μN(yùn)/m。因此,通過(guò)重復(fù)測(cè)量多個(gè)紅細(xì)胞,得到它們的平均剪切模量為H=10.95±2.67μN(yùn)/m。該方法測(cè)得的紅細(xì)胞剪切模量與其他文獻(xiàn)公布的同類(lèi)細(xì)胞的測(cè)量結(jié)果基本一致。
綜上所述,本發(fā)明實(shí)施例提供的紅細(xì)胞剪切模量的測(cè)量方法,可以實(shí)現(xiàn)紅細(xì)胞受力面積均一化,減少修飾試劑對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。使用掃描光鑷技術(shù)對(duì)紅細(xì)胞進(jìn)行連續(xù)拉伸,不需要頻繁移動(dòng)樣品臺(tái)。采用熱運(yùn)動(dòng)分析法分析光阱剛度并計(jì)出紅細(xì)胞拉伸過(guò)程中施加于細(xì)胞上的拉力,操作步驟少,操作方法簡(jiǎn)單,可操作性強(qiáng),能夠極大地縮短紅細(xì)胞剪切模量的測(cè)量時(shí)間。同時(shí),該測(cè)量方法的費(fèi)用低、效率高、測(cè)量結(jié)果的精度高,具有良好的應(yīng)用前景。
以上所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。