分子-细胞力谱-荧光谱耦合系统

微观层次定量认识分子-细胞的力学-化学、力学-生物学耦合，刻画生物学过程的力学调控途径，对于阐明机体的力学过程与生物学过程、发展有诊疗意义的新技术有重要意义。针对现有细胞-分子生物力学研究中力学加载与光学检测方法之时间-空间分离的缺陷，本项目以研制建立力谱-荧光谱耦合的分子-细胞动力学实时原位观测系统为目标，主要开展如下研究：1）研制可在显微镜载物台上实现多种加载模式的力学实验单元；2）研制全内反荧光谱（TIRF）的显微成像单元；3）研制温度、湿度、气体环境可控的显微镜载细胞或组织培养单元；4）整合力学实验单元、荧光成像单元和原位培养单元。本项目的预期目标是提供一套具有良好的灵敏度、重复性、稳定性和测量精度的力谱与荧光谱结合的原位实时动态测试系统（含实验技术、测试方法、数据处理与分析），为研究力学信号转导途径及细胞动态响应、生物大分子反应动力学及力学-化学耦合等规律服务。

本项目针对现有细胞-分子生物力学研究中力学加载与光学检测方法之时间-空间分离的缺陷，研制力谱-荧光谱耦合的分子-细胞动力学实时原位观测系统，主要研究包括内容：1）研制可在显微镜载物台上实现多种加载模式的力学实验单元；2）研制全内反荧光谱（TIRF）的显微成像单元；3）研制温度、湿度、气体环境可控的显微镜载细胞或组织培养单元；4）整合力学实验单元、荧光成像单元和原位培养单元。本项目的实施完善了活细胞与动态的分子反应动力学行为的研究平台，可以为深入理解分子-细胞层面力学-化学、力学-生物学耦合规律服务。