$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
المجهر قوه الجر (TFM) هي عمليه تقارب القصبات الخلوية باستخدام الحقول الازاحه محرف من علامات ايماني المتولدة من قبل الخلية الملتصقة ومقلص. باستخدام tfm ، وتاثير العظة الميكانيكية في البيئة خارج الخلية علي العمليات الخلوية الهامه مثل الانتشار ، والتمايز ، والهجرة يمكن التحقيق1،2،3،4 ،5،6،7،8،9،10،11،12. لسوء الحظ ، قد يكون من الصعب تنفيذ العديد من النهج الحالية أو تتطلب إلمام بالأداات التحليلية والحسابية عاليه التخصص مما يجعل TFM صعبه للباحثين عديمي الخبرة لاستخدام. ونحن نقدم وصفا لمنهجيه لتوليد منصة TFM التي تزيل بعض الصعوبة في التحليل في حين توفر أيضا الحصول علي البيانات عاليه الانتاجيه.
من النهج الحالية TFM ، والأكثر استخداما لقياس السلالة المادية ينطوي علي ادراج علامات الفلورسنت الصغيرة (عاده نانو أو ميكرومتر الحجم الخرز الفلورسنت) في هيدروجيل تشوه ، مثل بولياكرياميد (PAA) أو بولي (جلايكول الاثيلين) تشكيل (pegda)13،14،15. وتوفر هذه النهج القائمة علي الخرزات القدرة علي وضع علامات لايماني العنقودية الكثيفة حول خليه ذات اهميه لتعظيم أخذ عينات الازاحه. لسوء الحظ ، لا يمكن السيطرة علي توزيع الخرز في جميع انحاء هيدروجيل مباشره بحيث التنظيم المكاني عشوائي. هذا الوضع العشوائي يؤدي إلى مشاكل مثل الخرز التي هي قريبه جدا من بعضها البعض لحل بدقه ، أو حتى تنتشر ان بقع من الركيزة تسفر عن بيانات ذات جوده منخفضه. كما ان عدم القدرة علي التنبؤ بالمكان الذي تقع فيه علامات الإيماني في غياب الخلايا يخلق قيدا أيضا ، بالنسبة لكل مجموعه تجمع من بيانات جر الخلايا ، يجب أيضا التقاط صوره مرجعيه اضافيه للعلامات الاساسيه في حاله الاسترخاء. الصورة المرجعية مطلوبه بحيث يمكن تقريب الازاحه في الصورة المجهدة كالفرق بين الصور المجهدة وغير المجهدة. ولتحقيق حاله استرخاء ، فان الخلايا التي يجري قياسها اما ان تخفف كيميائيا أو ان تتم ازالتها بالبالكامل. هذه العملية غالبا ما تمنع الحصول علي المزيد من القياسات التجريبية ، ويمنع دراسات الخلايا علي المدى الطويل ، ويحد من الانتاجيه. كما تتطلب الصورة المرجعية تقنيات تسجيل الصور لاستيعاب الانحراف الذي قد يكون حدث اثناء التجريب ، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى المطابقة اليدوية المرهقة لصور حاله الضغط للاشاره إلى الصور.
طرق tfm الأخرى التي تعتبر خاليه من المرجع ، وتنفيذ شكل من اشكال السيطرة علي توزيع علامات الإيماني ، اما عن طريق الطباعة الحجرية عاليه الدقة ، المطبوعة الاتصال المجهري ، أو ميكرومتر16،17،18 و19و20. ويتحقق TFM خاليه من المرجع من خلال افتراض ان حاله استرخاء لكل علامة ايماني يمكن التنبؤ بها استنادا إلى كيفيه وضع علامة وصفت خلال عمليه التصنيع. تسمح هذه الطرق بالتقاط الكامل لحاله التوتر في الخلية داخل التقاط صوره واحده يتم فيها قياس عمليات أزاحه العلامة ايماني بالمقارنة مع مرجع ضمني مما يمكن الاستدلال عليه من هندسه علامة الإيماني. وبينما يتحقق الاتساق في وضع العلامات عاده باستخدام هذه المنصات ، فانها تعاني عموما من أوجه القصور الخاصة بها مقارنه بالنهج القائمة علي الخرزة المستخدمة علي نطاق واسع ، بما في ذلك: 1) انخفاض قرار الجر ؛ 2) انخفاض دقه النزوح خارج الطائرة (في بعض الحالات عدم القدرة الكاملة علي قياس) ؛ و 3) انخفاض تفصيل من ركائز منصة والمواد (علي سبيل المثال ، يجند العرض ، والخواص الميكانيكية).
لمعالجه أوجه القصور هذه ، قمنا بتصميم منصة TFM الجديدة الخالية من الإشارات. تستخدم المنصة الكيمياء المنشطة متعددة الفوتونات للربط بين كميه صغيره من الفلوروفيمور في مواقع محدده ثلاثية الابعاد داخل هيدروجيل التي تعمل كعلامات ايماني لقياس السلالة المادية. وبهذه الطريقة ، قمنا بتصميم منصة تعمل بشكل مماثل للنهج القائمة علي الخرزة ولكن مع الفائدة الكبيرة التي يتم تنظيم علامات ايماني في صفائف الشواية مما يسمح لتتبع سلاله المواد الخالية من المرجع. توفر هذه الخاصية الخالية من الإشارات العديد من المزايا. أولا وقبل كل شيء ، فانه يسمح لرصد غير تدخليه من الدول الجر الخلوية (اي ، التفاف علي الحاجة إلى الاسترخاء أو أزاله الخلايا للحصول علي المواقع المرجعية من علامات ايماني النازحين). وكان هذا هو هدفنا الأساسي في تصميم هذا النظام ، ونحن عازمون علي دمج الأساليب التحليلية الأخرى المصب جنبا إلى جنب مع TFM ، والتي يمكن ان تكون صعبه مع النهج المدمرة TFM نقطه النهاية. ثانيا ، استخدام مرجع ضمني يستند إلى صفائف موزع جيس يسمح لاتمته شبه كامله من تحليل الازاحه. ويؤدي انتظام المصفوفات إلى إنشاء سير عمل يمكن التنبؤ به حيث يمكن الحفاظ علي الحد الأدنى من حالات الحالات الاستثنائية (اي ، نموذج بيانات الخلية التي تحتوي علي تحف غير متوقعه مثل تباعد العلامات دون الأمثل أو تفاوتات التسجيل). ثالثا ، التخلي عن الحاجة إلى الحصول علي صوره مرجعيه يوفر الحرية لرصد العديد من الخلايا علي عينه واحده علي مدي فترات طويلة من الزمن. وهذا يتناقض مع النهج التقليدية القائمة علي حبه ، حيث ، اعتمادا علي الإخلاص من الحركات المرحلة الألى المجهر ، يمكن ان تتراكم الأخطاء في تحديد المواقع وزيادة صعوبة تسجيل الصور المرجعية بشكل صحيح إلى توتر الخلية الصور. وعموما ، تسهل هذه المنصة إنتاجيه اعلي في جمع بيانات التوتر الخلوي.
مع هذا البروتوكول ، ونحن نامل في تعريف القراء مع اثنين من الفوتون ، ليزر المسح الحجري تقنيه الطباعة التي قمنا بتنفيذها لتوليد هذا منصة TFM خاليه من الإشارات لقياس مكونات الجر في الطائرة وخارج الطائرة التي تولدها الخلايا المصنفة علي السطح. غير مشمولة في هذا البروتوكول هو توليف بعض المكونات مونوميريك. وبصفه عامه ، تتضمن ردود الفعل هذه ما يكاد يكون مطابقا لمخططات التفاعل التوليفي "الواحد" الموصوفة سابقا بأنها21، ويمكن أيضا شراء بدائل لهذه المنتجات. ونحن نهدف أيضا إلى تعريف القراء بالأداات المستندة إلى البرامج التي قمنا بإنشاءها لتعزيز استخدام مجاهر المسح بالليزر المتاحة تجاريا كاداات طباعه ثلاثية الابعاد ولتسهيل تحليل عمليات أزاحه علامات الإيماني.