生物膜力探针定量受体-配体相互作用

T细胞受体（TCR）与抗原提呈细胞（APC）表面主要组织相容性复合体（MHC）所呈递的抗原肽之间的相互作用，会导致T细胞对APC施加机械力。这一现象对于T细胞的活化至关重要。

使用生物膜力探针（BFP）定量测定受体-配体相互作用时，首先准备基于载玻片的定制细胞腔室，并将该细胞腔室置于显微镜下。

将生物素标记的肿胀红细胞悬液、包被有肽段-MHC-链霉亲和素-生物素复合物的探针玻璃珠以及T细胞注入腔室中。将探针、靶标和含有辅助缓冲液的微毛细管围绕腔室进行定位。

用探针移液管吸取一个生物素化的红细胞，并将其置于空白区域。用目标微移液管吸取一个T细胞，并将其放置在红细胞的右侧。用辅助微移液管吸取一个探针微珠，并将其附着在红细胞的顶端。微珠上的链霉亲和素会与红细胞上的生物素结合，形成一个力探针。

将T细胞与力探针对齐，使T细胞受体（TCR）与其配体——MHC结合的肽段——相互作用，并使T细胞对红细胞施加力。回缩T细胞以断裂TCR与肽段之间的键，从而导致红细胞变形并使微珠发生位移。

测量断裂化学键所需的力——更强的键需要更大的力和更长时间才能断裂，表明其寿命更长。

开始BFP实验时，先打开显微镜和光源。将样品室放置在显微镜的主载物台上。下一步是安装BFP的三个微移液管。左侧的探针用于抓取红细胞（RBC），右侧的目标探针用于抓取细胞，右下方的辅助探针则用于抓取微珠。

安装时，使用微注射仪将实验缓冲液反向填充至微移液管中。取下移液管，将其置于较低位置，使液体从尖端滴下。迅速将微移液管插入持针器尖端，插入过程中确保无空气微气泡进入微移液管。

拧紧固定螺钉，然后将每个移液管支架安装到对应的显微操作器上。推动微移液管朝向记录室，使其尖端进入记录室的缓冲液区域。调整微移液管的位置，并在显微镜视野中找到它们。

移动腔室支架的载物台，逐一找到三种组分的菌落。通过旋转操纵器上的旋钮，调节相应微量移液管的位置，使移液管尖端靠近一个细胞或微珠。通过调节相应微量移液管内部的压力，吸取该细胞或微珠。三个微量移液管将分别捕获其对应的组分。

移动培养室支架载物台，找到一个远离已注射元素菌落的开放区域，用于进行实验。

切换显微镜的观察模式，以便在计算机程序中观察图像。将移液器尖端上的三个元件全部移入程序的视野范围内。接下来，对齐探针微珠与红细胞，并小心操控探针微珠至红细胞的顶端。随后，短暂地将微珠轻触红细胞，然后轻柔回撤。

调整辅助显微操作针的压力，轻轻吹动微珠，使其脱离并粘附在红细胞的顶端。移开辅助显微操作针，对准目标和探针微珠。

在程序的视野区域窗口中，使用程序工具测量探针微吸管、红细胞以及红细胞与探针微珠之间圆形接触区域的相应半径。这些数值可用于根据文本方案中列出的公式估算红细胞的弹性系数。

在程序中输入所需的红细胞（RBC）弹性系数后，绘制一条穿过红细胞顶点的水平线，相邻窗口将显示沿此线各像素亮度的曲线。将阈值线拖动至曲线深度约一半的位置。

接下来，选择所需的实验模式。根据需要设置参数。点击开始，程序将移动目标移液管，并驱动目标与探针接触或分离。

数据采集将并行进行，实时记录探针微珠的位置。单击停止 实验按钮以终止程序，此时将弹出一个窗口，允许保存已采集的数据。