Name: 总结凝聚力测量组织表面Tensiometry (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-04-08T13:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 49 s
Description: 学习使用组织表面张力测量法评估三维细胞聚集体的内聚力强度。该方法通过测量结合能来量化组织表面张力，为肿瘤侵袭性研究和组织工程应用提供可靠的实验手段。

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1. 组织表面张力测量用聚集体的制备。
对于贴壁细胞，可以通过悬滴法形成球状体，或者先生成一层完整的细胞片，再将其切割成1 mm的片段。
采用悬滴法形成聚集体：
<ol>
<li>贴壁细胞培养物应生长至90%融合度，用PBS洗涤单层细胞两次。充分弃去液体后，加入2 ml（100 mm培养皿）0.05%胰蛋白酶-1 mM EDTA溶液，于37°C孵育至细胞脱落。加入2 ml完全培养基终止消化，用5 ml移液管轻轻吹打混合液，使细胞充分悬浮。将细胞转移至15 ml锥形离心管中。</li>
<li>加入40 μl浓度为10 mg/ml的DNA酶储备液，室温孵育5分钟。短暂涡旋混匀后，以200 × g离心5分钟。</li>
<li>弃去上清液，用1 ml完全组织培养基洗涤沉淀。重复一次，然后将细胞重悬于2 ml完全组织培养基中。</li>
<li>使用血细胞计数板或自动细胞计数仪对细胞进行计数，并调整细胞浓度至2.5 × 106 个/ml。</li>
<li>取下60 mm组织培养皿的皿盖，将5 ml PBS加入培养皿底部，作为保湿腔使用。</li>
<li>将皿盖翻转，在其底部使用20 μl移液器滴加10 μl液滴。确保各液滴之间保持足够间距，避免相互接触。每个培养皿底部最多可放置不少于20个液滴。</li>
<li>将翻转后的皿盖盖在含有PBS的底部培养皿上，置于37°C、5% CO2、95%湿度条件下孵育，每日观察液滴情况，持续孵育直至形成细胞片层或细胞聚集体。</li>
<li>一旦形成细胞片层，即可将其转移至含有3 ml完全培养基的圆底玻璃摇瓶中，在37°C、5% CO2条件下置于摇水浴中震荡培养，直至形成球状体。</li>
</ol>
通过细胞片层法形成聚集体：
<ol start="9">
<li>单细胞悬液的制备方法如上所述，但浓度需调整为 1×106 个细胞/ml。</li>
<li>将 3 ml 细胞悬液转移至 10 ml 圆底培养瓶（Belco, Vineland, NJ）中。</li>
<li>将培养瓶置于旋转水浴摇床（New Brunswick Scientific, Edison, NJ）中，在 37°C、5% CO2 条件下以 120 rpm 振荡培养 4 小时，直至细胞从胰酶消化中恢复。</li>
<li>将细胞转移至玻璃圆底离心管中，以 200 × g 离心形成薄层细胞沉淀。继续孵育 24 小时，直至形成完整的细胞片层。</li>
<li>轻轻摇动培养管使片层脱落，将培养管内容物倒入小型无菌玻璃组织培养皿中。</li>
<li>使用显微手术刀将片层切割成不同大小的碎片。</li>
<li>将碎片置于旋转水浴摇床中，在 37°C、5% CO2 条件下以 120 rpm 振荡培养 2 至 3 天，直至其形成球形结构。</li>
</ol>
2. 聚集体表面张力的测量
<ol>
<li>组织表面张力仪。该装置如图1和图2所示。压缩池（图3）由两个腔室组成。外腔（OC）连接至37°C循环水泵，用于调节内腔（IC）的温度。腔室由铣削Delrin材料制成，并配有石英窗口，以便观察细胞团块。下部组件（LA）旋入内腔底部，用于：1）将细胞团块定位在内腔中；2）密封内腔底部；3）抬升细胞团块以启动压缩；以及4）控制平行板之间的距离，从而控制细胞团块的压缩程度。该组件的中心芯（CC）可调节。中心芯的顶端（即基座）由光滑的聚四氟乙烯（Teflon）制成，作为下压缩板（LCP）。上压缩板（UCP）是一根长15 mm的聚四氟乙烯圆柱体，通过一根经火焰拉直的镍铬丝（NCW）*悬挂在天平臂（B）上。实验过程中，将细胞团块（A）置于下板上，并向上抬升直至接触上板。上压缩板与天平臂（B）相连。细胞团块受压导致天平臂发生位移。天平采用Cahn/Ventron model 2000型记录式电子天平，基于零位平衡原理工作。天平臂的支点处含有置于永久磁场中的电枢。当天平运行时，它会持续调节通过电磁组件的电流，从而保持天平臂处于水平位置。当天平臂悬挂物体时，天平为维持臂部水平所施加的电压与该物体的重量成正比。该电压用于测量施加于细胞团块的外部压缩力。细胞团块的形态通过连接至配备图像采集卡的计算机的25倍Nikon SMZ10A体视显微镜进行视觉监测。为尽量减少细胞团块与压缩板之间的黏附，上下压缩板均涂覆了聚（2-羟乙基甲基丙烯酸酯）{poly(HEMA)}，这是一种细胞无法黏附的聚合物材料16。 
* 通过将一段15英寸长的金属丝一端悬挂在铁架台上，并在末端夹上一个小夹子，然后用本生灯沿金属丝长度方向上下移动加热至其发红，即可完成火焰拉直。随后可将拉直后的金属丝剪成所需长度。使用两片刀片在金属丝末端约¼英寸处弯折形成小钩。另一端则插入下压缩板的筒状孔中。</li>
<li>细胞团块压缩
<ol>
<li>将预热的CO2-非依赖性组织培养基（Gibco/BRL, NY）注入内腔。</li>
<li>将大小约为200–300 μm的细胞团块置于下压缩板上（图4A）。加载方法为：将细胞团块连同组织培养基吸入装有硅胶头的巴斯德移液管尖端约一半深度，将移液管转移至内腔，并将管尖置于LCP上方，然后轻轻挤压胶头使团块缓慢排出至LCP上；也可让团块依靠重力自然下落至LCP上。</li>
<li>将上压缩板（UCP）置于细胞团块上方并使其自然沉降，建立压缩前的UCP表观重量基线。</li>
<li>随后抬升LCP，直至细胞团块被压缩至上压缩板（UCP）（图4B）。通过调节下部装置中心芯的高度，可控制不同的压缩程度。压缩过程通过配备CCD视频相机的解剖显微镜进行观察监控。</li>
<li>利用ImageJ软件对细胞团块图像进行采集、数字化处理和分析。表观UCP重量变化通过条带记录仪连续记录，当Cahn天平的电压输出趋于平稳时，表明形态达到平衡状态。每个细胞团块需经历两种不同程度的压缩。</li>
</ol>
</li>
<li>细胞团块表面张力的计算 
在形态平衡状态下，对于不黏附于平行压缩板之间的细胞团块，其内聚力可根据Young-Laplace方程（图5）求得，其中σ表示内聚力，F为压缩细胞团块的作用力，πr32为力F作用下的细胞团块表面积，R2和R3分别为压缩后细胞团块赤道半径和定义其表面轮廓在垂直于压缩板方向上跨越两板之间弧线的曲率半径（图6）。通过测量力与形态平衡时的压缩力和几何参数，并将这些测量值代入Young-Laplace方程，即可获得表观组织表面张力的数值。当达到平衡并计算出σ1后，释放压缩使细胞团块恢复并趋近第二个平衡状态，再按上述方法计算σ2。</li>
<li>细胞团块液态性质的验证 
对于液态细胞团块，在经历两种不同压缩程度时，其计算得到的表面张力应保持恒定。此类团块的σ2/σ1比值等于1，且小于每次连续压缩所施加力的比值（F2/F1）。相反，弹性细胞团块的表面张力遵循胡克定律，随施加力的增加而成比例上升。对于弹性团块，σ2/σ1比值不等于1，而趋近于F2/F1的比值。此外，液态细胞团块的表面张力还应与团块尺寸无关2,17。仅当表面张力与施加的力和团块尺寸无关时，所得测量值才用于计算各细胞系的平均σ值。
</li>
</ol>
3. 代表性结果：
以下是大鼠前列腺成纤维细胞（RPF）和大鼠前列腺平滑肌细胞（RPSMC）聚集体的典型表面张力测试（TST）结果表。如图7所示，RPF细胞聚集体的表面张力为22.8 ± 1.1 dynes/cm。此外，通过配对t检验比较第一次压缩后和第二次压缩后测得的平均表面张力值，二者在统计学上无显著差异。我们还比较了σ2/σ1和F2/F1的比值，以确认这些聚集体不遵循胡克定律，因为若其表现为弹性固体，则应遵循该定律。如表1所示，σ2/σ1的比值确实接近于1.0。此外，F2/F1的比值显著大于σ2/σ1（配对t检验，P &lt; 0.05），进一步证实这些聚集体不遵循胡克定律，实际上表现出类似液体的行为。相比之下，RPSMCs遵循胡克定律。从表1中可以明显看出，σ2/σ1的比值显著大于1，且与F2/F1的比值在统计学上无显著差异。为进一步证明其类液体行为，我们探讨了表面张力（σ）与聚集体体积之间的关系。如图8所示，RPF细胞的体积与σ无关（红色回归线，r2 = 0.002），而RPSMCs的σ似乎对体积存在一定的依赖性（蓝色回归线，r2 = 0.146）。这些数据进一步证实RPF聚集体表现出类液体特性，而RPSMC聚集体则更倾向于表现为弹性固体。只有来自表现出液体行为的聚集体的测量结果才可用于计算表面张力。
<img src="/files/ftp_upload/2739/2739fig1.jpg" alt="使用Cahn电子天平、CCD相机和图表记录仪进行质量测量的实验装置。" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图1"> 
图1. 组织表面张力仪的概览。
<img src="/files/ftp_upload/2739/2739fig2.jpg" alt="用于实验室实验中表面张力分析的张力计装置与解剖显微镜。" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图2"> 
图2. 张力计腔室的更详细视图（右侧面板）。
<img src="/files/ftp_upload/2739/2739fig3.jpg" alt="静力平衡，ΣFx=0，带有阀门、通道和压力控制的流体动力学装置示意图" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Figure 3"> 
图3. 表面张力仪腔室的示意图。
<img src="/files/ftp_upload/2739/2739fig4.jpg" alt="静态平衡，力的分布；示意图显示在载荷作用下的变形，标记为 A 和 B。" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图 4"> 
图 4. 未压缩（A）和压缩后（B）聚集体的图像。
<img src="/files/ftp_upload/2739/2739fig5.jpg" alt="静力平衡公式，σ=F/(πR₃²(1/R₁+1/R₂)⁻¹)，用于力分析的数学方程。" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图 5"> 
图 5. 拉普拉斯方程。
<img src="/files/ftp_upload/2739/2739fig6.jpg" alt="显示尺寸 R1、R2、R3、H、X 的流体动力学流动示意图；流体力学概念。" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图6"> 
图6. 液滴被压缩在两个对其黏附性较差的平行板之间并处于形状平衡状态的示意图。R1 和 R2 分别为液滴赤道处以及通过其对称轴平面内的两个主曲率半径。R3 为液滴与任一压缩板接触的圆形区域的半径。H 为上下压缩板之间的距离。X 是直角三角形的一条直角边，该直角三角形的斜边为 R2，延伸至液滴表面与任一压缩板的接触点。

<table border="1">
 <tbody> 
 <tr>
 <td> </td>
 <td>σ1（达因/厘米 ± 标准误）</td>
 <td>σ2（达因/厘米 ± 标准误）</td>
 <td>Pσ1 vs σ2</td>
 <td>σ1,2（达因/厘米 ± 标准误）</td>
 <td>σ2/σ1</td>
 <td>F2/1</td>
 <td>Pσ2σ1 和 F2F1</td> 
 </tr> 
 <tr>
 <td>RPF</td>
 <td>22.6 ± 1.7</td>
 <td>22.9 ± 1.4</td>
 <td>&gt; 0.05*</td>
 <td>22.8 ± 1.1</td>
 <td>1.04 ± 0.04</td>
 <td>1.47 ± 0.06</td>
 <td>&lt; 0.05</td>
 
 </tr>
 <tr>
 <td>RPSMC</td>
 <td>15.0 ± 2.8</td>
 <td>23.0 ± 3.2</td>
 <td>0.039</td>
 <td>NA</td>
 <td>1.9 ± 0.3</td>
 <td>1.6 ± 0.1</td>
 <td>0.16*</td>
 
 </tr> 
 </tbody>
</table>
图7. 大鼠前列腺成纤维细胞和光滑肌细胞聚集体的TST测量及其聚集体流动性的确认。
<img src="/files/ftp_upload/2739/2739fig8.jpg" alt="体积与表面张力关系图；线性相关性分析；科学数据可视化；达因/厘米单位。" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="图8">
 图8. RPF聚集体（红线）和RPSMCs聚集体（蓝线）的表面张力（sigma）与体积之间的关系。

<ol><li>Foty, R. A., Forgacs, G., Pfleger, C. M., Steinberg, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid+properties+of+embryonic+tissues%3A+Measurement+of+interfacial+tensions%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+Lett%22%5BJournal%5D)">Liquid properties of embryonic tissues: Measurement of interfacial tensions.</a> Phys Rev Lett. 72, 2298-2301 (1994).</li>
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<li>Foty, R. A., Forgacs, G., Pfleger, C. M., Steinberg, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid+properties+of+embryonic+tissues%3A+Measurement+of+interfacial+tensions%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Liquid properties of embryonic tissues: Measurement of interfacial tensions.</a> Physical Review Letters. 72, 2298-2301 (1994).</li>
<li>Guevorkian, K., Colbert, M. J., Durth, M., Dufour, S., Brochard-Wyart, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aspiration+of+biological+viscoelastic+drops%5BTitle%5D)+AND+%22Phys+Rev+Lett%22%5BJournal%5D)">Aspiration of biological viscoelastic drops.</a> Phys Rev Lett. 104, 218101-218101 (2010).</li>
</ol>

无利益冲突声明。

通过组织表面张力测定法（TST）测量聚集体的内聚力相对简单。然而，为了获得可用的TST数据，必须掌握以下几个关键步骤：1）聚集体必须“健康”。这可以通过确保在细胞解离前处于最佳汇合度来控制聚集体的形成。还必须控制聚集体的大小和培养时间，以尽量减少聚集体内部坏死核心的形成；2）另一个可能影响TST测量结果的参数是聚集体与上、下压缩板之间粘附的程度。因此，每种类型的聚集体都需要通过实验确定用于包被压缩板的聚羟乙基甲基丙烯酸酯（poly-HEMA）的最佳浓度；3）虽然理想情况下压缩前的聚集体应尽可能呈球形，但这并非绝对必要。某些聚集体，特别是那些结合力较弱的聚集体，往往难以形成完美的球形。其原因是，细胞要完全变圆，必须通过移动和重排来消耗能量。如果变圆所需的能量超过了因形成球形而降低的表面能，聚集体将倾向于停留在某种亚球形状态。根据我们的经验，这类聚集体在受到压缩时，其侧面仍会形成半圆形，其抵抗压缩力的方式与从完美球形开始的情况完全相同；4）还必须确保上下压缩板相互平行。这一点最好通过确保镍铬丝保持平直，并且仪器处于水平和垂直状态来实现。只要遵循上述措施，组织表面张力测定法就相对简单，能够提供有关组织机械特性及其潜在分子决定因素的非常有价值的...

<table><tbody><tr><td>水浴摇床</td><td>New Brunswick Scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>10 ml 圆底烧瓶</td><td>Bellco Glass</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

通过组织表面张力测定法测量聚集体黏附力

Measurement of Aggregate Cohesion by Tissue Surface Tensiometry

只有在处于平衡状态的系统中，基于热力学原理的方法才能对细胞间结合能进行严格的测量。我们专门开发了组织表面张力测定法（TST），用于测量细胞间相互作用的表面自由能。TST背后的生物物理概念此前已有详细描述1,2。该方法基于如下观察：若将具有相互黏附性的细胞维持在振荡培养中，它们将自发聚集成团；随着时间推移，这些细胞团会进一步收缩形成球形结构。这种成球行为模拟了液体系统的典型行为。通过在自行设计的组织表面张力仪中将球形聚集体压缩于两平行板之间，即可测量细胞间的结合能。测量三维类组织球形聚集体的表面张力时，所采用的数学方程与测量液滴表面张力的方程相同。在细胞体系中，液体表面张力的对应物即为细胞间结合能，或更广义地说，组织内聚性。本实验室此前的研究表明，组织表面张力（1）可预测两组胚胎细胞之间的相互作用方式1-5；（2）可显著影响组织与生物材料相互作用的能力6；（3）不仅可通过直接调控基于钙黏蛋白（cadherin）的细胞间黏附来改变7，还可通过调控关键的细胞外基质分子（如FN）来调节8-11；（4）与肺癌12、纤维肉瘤13、脑肿瘤14以及前列腺癌细胞系15的侵袭潜能相关。本文将介绍该仪器装置，详述生成球形聚集体的步骤、将聚集体装入张力仪腔室的操作、启动聚集体压缩的过程，以及对所获得的组织表面张力测量结果进行分析与验证的方法。

我们描述了一种测量三维组织样聚集体内细胞间结合能的方法，该结合能可表示为组织表面张力。已有研究表明，组织表面张力的差异与肺、肌肉和脑肿瘤的侵袭性相关，并且是决定不同类型细胞之间空间关系的基本因素。

基于热力学原理并在平衡系统中进行的测量，才能严格测定细胞间结合能。我们……

本实验步骤演示了如何测量三维组织聚集体中细胞内聚力的强度。第一步是生成球形的组织样聚集体，并将其转移至盛有组织培养基的培养皿中。随后，将单个聚集体吸入毛细管移液器中，并装载到张力计腔室的下部压缩板上。然后将上部压缩板连接至一根镍铬丝，该镍铬丝将其与电子天平相连，并建立一个称为 F 零的零基线重量。实验通过提升下部压缩板启动，直至聚集体被压缩于上、下压缩板之间，当聚集体达到形态和受力平衡（即 FEQ）时实验终止。实验最后步骤包括采集图像，测量聚集体的几何参数和抗力，并将这些测量值输入杨氏 LA 平面方程中。最终，可以通过聚集体扩散实验或细胞分选实验分别获得组织黏附性变化的结果，以及这些变化如何影响肿瘤的扩散或不同细胞群体之间的空间分布。因此，该方法有助于回答肿瘤生物学、胚胎发育和组织工程领域中的关键科学问题，例如：肿瘤黏附性如何影响恶性侵袭？在原肠胚形成过程中，胚层的分层机制是怎样的？或者，我们如何才能真正通过工程化手段在体外构建出具有功能的类器官结构？涉及活细胞培养的实验操作应在指定的超净工作台内无菌条件下进行。整个实验过程中应使用无菌溶液和无菌实验耗材。开始本实验时，收集贴壁生长至90%汇合度的细胞。首先，吸除培养基，并用 PBS 冲洗细胞层两次。然后吸除 PBS，用移液器将 2 毫升含 EDTA 的 0.05% 胰蛋白酶溶液加入单层细胞中。将培养板放入 37 摄氏度的组织培养孵育箱中，孵育至细胞脱落。接下来，将培养板从培养箱中取出，并加入2毫升完全培养基以终止消化。使用5毫升移液器反复吹打混合液，直至细胞完全悬浮。然后将细胞悬液转移至15毫升锥形管中。用移液器将40微升浓度为10毫克/毫升的DNA溶液加入细胞悬液中，在室温下孵育5分钟。孵育结束后，短暂涡旋混匀细胞悬液，然后以200 × g离心5分钟。离心完成后，吸除上清液并弃去。随后将沉淀重悬于1毫升完全培养基中，并重复离心步骤以洗涤细胞。将沉淀物重悬于1毫升完全培养基中，然后进行细胞计数，如有需要，用完全培养基将细胞悬液浓度调整至1×10⁶个细胞/毫升。将3毫升细胞悬液加入10毫升圆底培养瓶中，并在37°C、5% CO₂条件下，于120转/分钟的摇动水浴中孵育4小时，直至细胞从离子化状态恢复，表现为细胞相互黏附形成微小的细胞簇。接下来，将细胞转移至玻璃圆底离心管中，在200 × g 条件下离心4分钟，离心后形成一层薄片。松开管盖以允许气体交换，然后将离心管放入组织培养孵箱中。孵育24小时，此时薄片应变得致密完整。24小时后，轻轻晃动离心管以松动细胞片。然后将培养管中的内容物倒入一个小型无菌玻璃组织培养皿中。使用显微手术刀将细胞片切割成不同大小的碎片，随后将碎片转移至含有3毫升组织培养基的10毫升圆底培养瓶中。将组织碎片置于含5%二氧化碳的摇床水浴中，37摄氏度、120转/分钟条件下孵育两至三天，直至其变为球形。聚集体的形成也可采用悬滴法进行。根据先前发表的方案，组织表面张力测量仪（TENSIOMETER）或TST装置包括一个主张力测量室（内含压缩细胞）、用于维持测量室温度的水浴、一台配备CCD相机的体视显微镜、一台带电源的汽车电子天平以及一台图表记录仪。 TST 的压缩单元由两个腔室组成：外腔室和内腔室。内腔室容纳了涂有聚二甲基丙烯酸羟乙酯的上部压缩板和下部压缩板。首先，将循环水泵设置为 37 摄氏度，并确保管道已连接至外腔室的端口。然后拧紧下部组件，该组件用于将集料顶升至内腔底部以开始压缩。接下来，准备一段经火焰校直的镍铬合金丝：先将一段15英寸长的金属丝悬挂在铁架台上，并在其末端夹上一个小的文件夹夹子。然后用本生灯沿金属丝长度方向上下移动加热，直至金属丝发红。 使用金属丝剪将拉直的金属丝剪成适当长度。然后使用两片剃须刀片，在金属丝末端约四分之一英寸处将其弯曲，形成一个小钩。最后，用已在37摄氏度孵育24小时以去除气体的无二氧化碳依赖型组织培养基填充TST的内腔。使用移液枪排出可能在下部压缩板上形成的任何气泡。TST装置现已准备好进行集落压缩实验。使用移液枪从培养板中吸取直径为200至300微米的细胞集落。然后轻轻将聚集体排出至TST装置内腔的下部压缩板上。用带有细小毛环的毛细管轻轻推动聚集体，使其尽可能位于下部压缩板的中央位置。将镍铬丝连接到Can Venton Model 2000记录式电子天平的天平臂上的板组件上。调整天平的位置，直至上、下压缩板相互平行且正对对齐。让上板稳定后，将图表记录仪归零至已建立的基线重量。使用配备CCD相机的解剖显微镜拍摄未压缩聚集体的图像。接下来，调节内核装置的高度以控制所需的压缩程度，然后升起下部压缩板，直至聚集体被压缩至上部压缩板。使用配备CCD相机的解剖显微镜监测压缩过程，并拍摄聚集体的图像，如本图所示。在整个压缩过程中，持续使用条带图记录仪记录表观上部压缩板重量的变化，直至达到所需形状。当罐体平衡电压输出趋于平稳时，表明已达到平衡状态。再次使用配备CCD相机的解剖显微镜拍摄压缩后聚集体的图像。该图像将用于测量聚集体的几何形态。捕获图像后，降低压缩板以解除聚集体的压缩，从而测量平衡状态下的压缩力。将记录仪图表上所显示的数值读取为解除压缩前测得的力与已确定的零基线之间的差值。重复该过程，使用不同的压缩程度来确定此次的力平衡状态。测量压缩力和力平衡时的几何参数，并将这些测量值与形状平衡的测量值一起代入杨-拉普拉斯方程，以计算出表观组织表面张力的数值。根据书面实验方案中的说明，本表展示了大鼠前列腺、成纤维细胞和平滑肌细胞聚集体的组织表面张力测量结果，以及聚集体流动性的验证。大鼠前列腺成纤维细胞聚集体的表面张力为 22.8 ± 1.1 达因/厘米。此外，通过配对 t 检验比较，第一次压缩后和第二次压缩后测得的平均表面张力值在统计学上完全相同。我们还比较了 σ₂/σ₁ 和 F₂/F₁ 的比值，以确认这些聚集体不遵循胡克定律，因为如果它们表现为弹性固体，则应遵循胡克定律，如表一中所示。σ₂/σ₁ 的比值确实接近于 1。此外，F₂与F₁的比值显著大于σ₂与σ₁的比值，进一步证实这些聚集体不遵循胡克定律，实际上表现出类似液体的行为。相反，如表1所示，大鼠前列腺平滑肌细胞的σ₂与σ₁比值显著大于1，且在统计学上与F₂与F₁的比值无显著差异。为了进一步证明其类液体行为，我们探讨了表面张力与聚集体体积之间的关系，如图所示。对于RPF细胞，体积与σ无关，如红色回归线所示；而对于大鼠前列腺平滑肌细胞，σ对体积似乎存在一定的依赖性，如蓝色回归线所示。这些数据进一步证实，大鼠前列腺成纤维细胞聚集体表现出类似液体的行为，而大鼠前列腺平滑肌细胞的聚集体则更倾向于表现为弹性固体。因此，在该技术建立之后，为胚胎发育、恶性侵袭和组织工程领域的研究人员探索组织黏附性在不同细胞类型之间形成区室和边界中的作用铺平了道路，这些过程包括在多种动物模型（如两栖类、鱼类、鸟类及人类模型）中的胚胎胚层发育、肿瘤间质细胞相互作用以及胰腺胰岛细胞的重排。

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科研

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生物工程

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学习使用组织表面张力测量法评估三维细胞聚集体的内聚力强度。该方法通过测量结合能来量化组织表面张力，为肿瘤侵袭性研究和组织工程应用提供可靠的实验手段。

通过组织表面张力测定法测量聚集体黏附力

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