利用生物膜力探针光谱法进行分子弹簧常数分析

本视频详细介绍了使用生物膜力探针（Biomembrane Force Probe，BFP）测量分子弹簧常数的逐步操作流程。在力探针技术中，BFP 近年来已逐渐应用于天然细胞表面或原位动态力谱分析。该技术的主要目的是测量单个分子结合的力学特性。

该数据分析方法简单而有效，可提供机械信息，特别是表达分子的细胞膜的动态作用力和炎症情况。在BFP实验循环过程中，探针微生物组与红细胞及目标细胞发生相互作用，探针与目标之间的配体-受体分子结合可视为一个串联的弹簧系统。根据胡克定律，串联弹簧系统的总劲度系数的倒数等于各个组分劲度系数倒数之和，如公式所示。

红细胞的弹簧常数是基于事件运动计算的，该运动依赖于探针微管在孔口处的径向位置。该参数涉及红细胞、红细胞与探针之间的圆形接触区域以及微管吸吮压力。BFP 路径数据由自制的左视图虚拟仪器获取，该仪器通过 PAs 平移器控制目标微管的运动。

一个完整的PFP触碰循环包含五个阶段：接近、接触、压紧、回撤和分离。开始时，将Robusto APICS的位置标记为应力起始点，即X等于0，以黑色虚线表示。

随后，目标通过一个部件或转换器驱动，撞击并压缩robusto，从而引起负向的probate运动。你将其记为X小于零的红色虚线。在回缩阶段，红色busto顶点从X小于零的位置移回X等于零的位置，该过程称为压缩相。

如果配体与受体分子之间形成了化学键，红细胞将进一步向其他正方向发生形变。这一 X 大于零的阶段被称为回缩阶段的拉伸相。回缩阶段是确定键合分子弹簧常数的最关键阶段。

使用BSP数据采集平台收集力-时间曲线数据。每次实验通常记录50至200次触碰循环。打开PFP数据分析软件，单击黄色文件夹图标，通过双击选择相应的原始数据文件。

我们已进入程序。然后点击上下箭头按钮以在事件之间切换。使用离群值排除标准筛选无效事件。

选择强制转换为时间格式的导出数据类型，并选择合适的时间段范围。点击导出图表数据按钮。导出的数据默认以文本文件形式保存。

此文本文件包含两列数据：第一列为时间数据，第二列为每个时间点对应的力值。使用电子表格软件绘制力-时间曲线，以获得力-位移曲线。

将每个数据点的时间值乘以 Willow Steel PSO 的运动值。通过从每个数据点中减去最小的位移值，使第一个数据点归零。此水平变换不影响后续的弹簧常数计算。

在力-位移曲线中，若可识别出新的力斜率，则两个不同的作用力组存在差异。每组分别代表压缩阶段和10级阶段。对每组数据拟合一条回归直线。

斜率较大的直线代表压缩相期间的总弹簧常数，记为 K1。而位于最上方且斜率最小的直线代表该 10 style 相期间的弹簧常数，记为 K2。如前所述，总弹簧常数为各组件串联弹簧常数之和的倒数。在拍打细胞模式的压缩相期间，分子键未被拉伸，因此不考虑分子键的弹簧常数。目标细胞的弹簧常数由所示公式描述，其中 K1 表示压缩相期间的总弹簧常数。

在搏动销售模式的10个阶段中，总弹簧常数是红细胞分子键的反向弹簧常数与靶细胞弹簧常数之和。使用所示公式计算分子键的弹簧常数，其中K2表示总弹簧常数。您已读取10个阶段的停止相位。

在逐搏模式下，由于B形变可忽略不计，描述靶细胞弹簧常数倒数的项趋近于零，因此压缩阶段的总弹簧常数等同于红细胞的弹簧常数，如以下公式所示。在拉伸阶段，分子键合的弹簧常数可通过减去红细胞的影响来计算，如以下公式所示。收集侧向整合姿态B、Beta 3复合物、K562细胞以及沸碱整合姿态B Beta 3复合物的弹簧常数，在牛顿或纳米尺度上计算所得弹簧常数的平均值和标准差。

现在您应该对如何利用VFD数据测量弹簧常数及其相关要求有了更深入的理解。应注意“节拍-细胞模式”与“节拍-节拍模式”之间的差异。不同的分子呈现表面会对弹簧常数的测量产生不同的影响。

综上所述，本逐步操作流程描述了如何利用BFP进行分子弹簧常数分析。我们预计未来将致力于实现BFP数据采集与DFS分析的自动化，并将其整合为一个计算机软件程序，从而使整个BFP操作与数据分析更加用户友好并具备高通量性能。