Name: 시험 관 내 세포 신장 및 영상 촬영을 위한 새로운 플랫폼 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-03-10T13:45:00.000+00:00
Duration: 7 min 38 s
Description: 학습하세요 저비용 현미경 호환 세포 신장 장치를 이용한 생세포 역학 연구 방법. 인체 기도 평활근 세포에서 세포내 칼슘 역학 및 견인력 현미경 분석을 통해 기계적 신호에 대한 세포 반응을 정량화할 수 있습니다.

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<ol><li>Alvarez, Y., Smutny, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emerging+role+of+mechanical+forces+in+cell+fate+acquisition%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">Emerging role of mechanical forces in cell fate acquisition.</a> Front Cell Dev Biol. 10, 864522(2022).</li>
<li>Vining, K. H., Mooney, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+forces+direct+stem+cell+behaviour+in+development+and+regeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Mol+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Mechanical forces direct stem cell behaviour in development and regeneration.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 18, 728-742 (2017).</li>
<li>Liu, M., Tanswell, A. K., Post, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+force-induced+signal+transduction+in+lung+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol%22%5BJournal%5D)">Mechanical force-induced signal transduction in lung cells.</a> Am J Physiol. 277, L667-L683 (1999).</li>
<li>Stasiak, S. E., Jamieson, R. R., Bouffard, J., Cram, E. J., Parameswaran, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intercellular+communication+controls+agonist-induced+calcium+oscillations+independently+of+gap+junctions+in+smooth+muscle+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Adv%22%5BJournal%5D)">Intercellular communication controls agonist-induced calcium oscillations independently of gap junctions in smooth muscle cells.</a> Sci Adv. 6 (32), eaba1149(2020).</li>
<li>Riley, D. J., Rannels, D. E., Low, R. B., Jensen, L., Jacobs, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NHLBI+workshop+summary%3A+effect+of+physical+forces+on+lung+structure%2C+function%2C+and+metabolism%5BTitle%5D)+AND+%22Am+Rev+Respir+Dis%22%5BJournal%5D)">NHLBI workshop summary: effect of physical forces on lung structure, function, and metabolism.</a> Am Rev Respir Dis. 142, 910-914 (1990).</li>
<li>Humphrey, J. D., Dufresne, E. R., Schwartz, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanotransduction+and+extracellular+matrix+homeostasis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Mol+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Mechanotransduction and extracellular matrix homeostasis.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 15, 802-812 (2014).</li>
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<li>Jaalouk, D. E., Lammerding, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanotransduction+gone+awry%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Mol+Cell+Biol%22%5BJournal%5D)">Mechanotransduction gone awry.</a> Nat Rev Mol Cell Biol. 10, 63-73 (2009).</li>
<li>Tilghman, R. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Matrix+rigidity+regulates+cancer+cell+growth+and+cellular+phenotype%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Matrix rigidity regulates cancer cell growth and cellular phenotype.</a> PLoS One. 5, e12905(2010).</li>
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<li>Das, S., Ippolito, A., McGarry, P., Deshpande, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+reorientation+on+a+cyclically+strained+substrate%5BTitle%5D)+AND+%22PNAS+Nexus%22%5BJournal%5D)">Cell reorientation on a cyclically strained substrate.</a> PNAS Nexus. 1, pgac199(2022).</li>
<li>Dartsch, P. C., Hämmerle, H., Betz, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orientation+of+cultured+arterial+smooth+muscle+cells+growing+on+cyclically+stretched+substrates%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Anat%22%5BJournal%5D)">Orientation of cultured arterial smooth muscle cells growing on cyclically stretched substrates.</a> Acta Anat. 125, 108-113 (1986).</li>
<li>An, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+stiffness%2C+contractile+stress+and+the+role+of+extracellular+matrix%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem+Biophys+Res+Commun%22%5BJournal%5D)">Cell stiffness, contractile stress and the role of extracellular matrix.</a> Biochem Biophys Res Commun. 382, 697-703 (2009).</li>
<li>Arold, S. P., Bartolák-Suki, E., Suki, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Variable+stretch+pattern+enhances+surfactant+secretion+in+alveolar+type+II+cells+in+culture%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Physiol+Lung+Cell+Mol+Physiol%22%5BJournal%5D)">Variable stretch pattern enhances surfactant secretion in alveolar type II cells in culture.</a> Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 296, L574-L581 (2009).</li>
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<li>Benavides Damm, T., Egli, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+%27s+role+in+mechanotransduction+during+muscle+development%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Physiol+Biochem%22%5BJournal%5D)">Calcium 's role in mechanotransduction during muscle development.</a> Cell Physiol Biochem. 33, 249-272 (2014).</li>
<li>Ito, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+Ca2%2B+influx+pathway+activated+by+mechanical+stretch+in+human+airway+smooth+muscle+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Cell+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">A novel Ca2+ influx pathway activated by mechanical stretch in human airway smooth muscle cells.</a> Am J Respir Cell Mol Biol. 38, 407-413 (2008).</li>
<li>Ito, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stretch-activated+calcium+mobilization+in+airway+smooth+muscle+and+pathophysiology+of+asthma%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Physiol%22%5BJournal%5D)">Stretch-activated calcium mobilization in airway smooth muscle and pathophysiology of asthma.</a> Curr Opin Physiol. 21, 65-70 (2021).</li>
<li>Ito, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Actin+cytoskeleton+regulates+stretch-activated+Ca2%2B+influx+in+human+pulmonary+microvascular+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Respir+Cell+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Actin cytoskeleton regulates stretch-activated Ca2+ influx in human pulmonary microvascular endothelial cells.</a> Am J Respir Cell Mol Biol. 43, 26-34 (2010).</li>
<li>Tanaka, Y., Hata, S., Ishiro, H., Ishii, K., Nakayama, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quick+stretch+increases+the+production+of+inositol+1%2C4%2C5-trisphosphate+%28IP3%29+in+porcine+coronary+artery%5BTitle%5D)+AND+%22Life+Sci%22%5BJournal%5D)">Quick stretch increases the production of inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3) in porcine coronary artery.</a> Life Sci. 55, 227-235 (1994).</li>
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<li>Kamble, H., Barton, M. J., Jun, M., Park, S., Nguyen, N. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+stretching+devices+as+research+tools%3A+engineering+and+biological+considerations%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Cell stretching devices as research tools: engineering and biological considerations.</a> Lab Chip. 16, 3193-3203 (2016).</li>
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<li>Atcha, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+low-cost+mechanical+stretching+device+for+uniaxial+strain+of+cells%3A+a+platform+for+pedagogy+in+mechanobiology%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech+Eng%22%5BJournal%5D)">A low-cost mechanical stretching device for uniaxial strain of cells: a platform for pedagogy in mechanobiology.</a> J Biomech Eng. 140, 0810051-0810059 (2018).</li>
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<li>Meza, D., Abejar, L., Rubenstein, D. A., Yin, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+shearing-stretching+device+that+can+apply+physiological+fluid+shear+stress+and+cyclic+stretch+concurrently+to+endothelial+cells%5BTitle%5D)+AND+%22J+Biomech+Eng%22%5BJournal%5D)">A shearing-stretching device that can apply physiological fluid shear stress and cyclic stretch concurrently to endothelial cells.</a> J Biomech Eng. 138, 4032550(2016).</li>
<li>Ursekar, C. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+construction+of+an+equibiaxial+cell+stretching+system+that+is+improved+for+biochemical+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Design and construction of an equibiaxial cell stretching system that is improved for biochemical analysis.</a> PLoS One. 9, e90665(2014).</li>
<li>Pelham, R. J., Wang, Y. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cell+locomotion+and+focal+adhesions+are+regulated+by+substrate+flexibility%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Cell locomotion and focal adhesions are regulated by substrate flexibility.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 94, 13661-13665 (1997).</li>
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<li>Yoshie, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Traction+force+screening+enabled+by+compliant+PDMS+elastomers%5BTitle%5D)+AND+%22Biophys+J%22%5BJournal%5D)">Traction force screening enabled by compliant PDMS elastomers.</a> Biophys J. 114, 2194-2199 (2018).</li>
<li>Schindelin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fiji%3A+an+open+source+platform+for+biological+image+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">Fiji: an open source platform for biological image analysis.</a> Nat Methods. 9 (7), 676-682 (2012).</li>
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<li>Ji, G., Barsotti, R. J., Feldman, M. E., Kotlikoff, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stretch-induced+calcium+release+in+smooth+muscle%5BTitle%5D)+AND+%22J+Gen+Physiol%22%5BJournal%5D)">Stretch-induced calcium release in smooth muscle.</a> J Gen Physiol. 119, 533-543 (2002).</li>
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<li>Mitrossilis, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-cell+response+to+stiffness+exhibits+muscle-like+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Single-cell response to stiffness exhibits muscle-like behavior.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106, 18243-18248 (2009).</li>
<li>Parameswaran, H., Lutchen, K. R., Suki, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+computational+model+of+the+response+of+adherent+cells+to+stretch+and+changes+in+substrate+stiffness%5BTitle%5D)+AND+%22J+Appl+Physiol%22%5BJournal%5D)">A computational model of the response of adherent cells to stretch and changes in substrate stiffness.</a> J Appl Physiol. 116, 825-834 (2014).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>그리고 nbsp; 둘벡코 수정된 독수리' s 미디엄/F12</td><td>피셔 사이언티브</td><td>12634010</td><td>500 mL &nbsp;</td></tr><tr><td>(4-벤조일벤질) 트리메틸암모늄 클로라이드 (PLPP)</td><td>알브&아쿠테; 올레</td><td>해당 없음</td><td>14.5mg/mL</td></tr><tr><td>0.1% 플루오레세인 결합 젤라틴&nbsp;</td><td>인비트로젠</td><td>G13187</td><td></td></tr><tr><td>0.1% 젤라틴 용액</td><td>시그마-올드리치</td><td>ES-006</td><td>500 mL &nbsp;</td></tr><tr><td>1 & mu; 직경 m 적색 형광 카복실레이트 변형 미세구</td><td>플루오스피어</td><td>F8816</td><td></td></tr><tr><td>1&times; MEM 비필수 아미노산 용액</td><td>시그마-올드리치</td><td>M7145</td><td>100 mL</td></tr><tr><td>1&times; 페니실린/스트렙토마이신</td><td>피셔 사이언티브</td><td>15-140-122</td><td>100 mL</td></tr><tr><td>10% 태아 소 혈청</td><td>열과학</td><td>A5256701</td><td>500 mL &nbsp;</td></tr><tr><td>15 mL 튜브</td><td>피셔 사이언티브</td><td>14-959-53A</td><td></td></tr><tr><td>글루타민 1회 및 nbsp;</td><td>피셔 사이언티브</td><td>MT10010CM</td><td></td></tr><tr><td>인슐린-트랜스페린-셀레늄 성장 보충제 1회</td><td>코닝 생명과학</td><td>25-800-CR</td><td></td></tr><tr><td>암포테리신 B</td><td>시그마-올드리치</td><td>A2942</td><td>25 & mu; g/liter</td></tr><tr><td>볼 베어링</td><td>맥마스터-카르 &nbsp;</td><td>해당 없음</td><td></td></tr><tr><td>염화칼슘 이하이드레이트</td><td>시그마-올드리치</td><td>223506</td><td></td></tr><tr><td>캐리지 레일</td><td>맥마스터-카르 &nbsp;</td><td>해당 없음</td><td></td></tr><tr><td>FLIPR Ca2+ 6</td><td>분자 장치</td><td>R8190</td><td></td></tr><tr><td>그래프패드 프리즘</td><td>닷매틱스</td><td>해당 없음</td><td></td></tr><tr><td>햄' s F-12 중형 및 nbsp;</td><td>시그마-올드리치</td><td>N8641</td><td>500 mL &nbsp;</td></tr><tr><td>행크스의 밸런스 소금 솔루션&nbsp;</td><td>열과학</td><td>14025092</td><td>500 mL &nbsp;</td></tr><tr><td>HEPES 버퍼&nbsp;</td><td>열과학</td><td>15630080</td><td>100 mL</td></tr><tr><td>레오나르도 소프트웨어</td><td>알브&아쿠테; 올레</td><td>해당 없음</td><td></td></tr><tr><td>Matlab</td><td>수학 작품</td><td>해당 없음</td><td></td></tr><tr><td>메톡시 폴리에틸렌 글리콜 & ndash; 석시니미딜 발레레이트 (mPEG-SVA)</td><td>레이산 바이오 주식회사</td><td>해당 없음</td><td>50mg/mL</td></tr><tr><td>누실 겔-8100</td><td>Nusil&nbsp;</td><td>해당 없음</td><td></td></tr><tr><td>페트리 접시</td><td>열과학</td><td>263991</td><td>90mm&nbsp;</td></tr><tr><td>인산 완충 식염수&NBSP;</td><td>시그마-올드리치</td><td>10010023</td><td>500 mL &nbsp;</td></tr><tr><td>폴리-L-라이신 (PLL)</td><td>시그마-올드리치</td><td>P8920</td><td>500&mu; g/mL</td></tr><tr><td>인간 기도 평활근 세포 및 nbsp;</td><td>ATCC</td><td>PCS-130-011</td><td></td></tr><tr><td>PRIMO 광학 모듈&nbsp;</td><td>알브&아쿠테; 올레</td><td>해당 없음</td><td></td></tr><tr><td>나사</td><td>맥마스터-카르 &nbsp;</td><td>해당 없음</td><td></td></tr><tr><td>시그마스타트</td><td>Systat 소프트웨어</td><td>해당 없음</td><td></td></tr><tr><td>스핀 코팅기</td><td>로렐</td><td>모델 WS-650MZ-23NPPB</td><td></td></tr><tr><td>들것 및 스테이지 부착 부품 &nbsp;</td><td>보스턴 대학교 과학 기기 시설</td><td>해당 없음</td><td>스테인리스 스틸</td></tr><tr><td>실가드 184 기본 엘라스토머 및 경화제 키트</td><td>다우</td><td>H047J8Q026</td><td></td></tr><tr><td>T-25 조직 배양 플라스크 - 벤트 캡, 멸균</td><td>셀트리트</td><td>229331</td><td></td></tr><tr><td>혀 눌림근&nbsp;</td><td>열과학</td><td>22-363-154</td><td></td></tr></tbody></table>

시험 관 내 세포 신장 및 영상 촬영을 위한 새로운 플랫폼

A Novel Platform for In Vitro Cellular Stretching and Imaging

Cells respond to mechanical cues from their environment, such as changes in extracellular matrix (ECM) stiffness and cyclic strain, which regulate ...

a-novel-platform-for-in-vitro-cellular-stretching-and-imaging

Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

우리는이 문서에서 복잡한 이방성 축 기계적 변형에 하나의 세포 반응을 조사하고 생체 조직의 기계적 특성을 정량화하는 데 사용할 수있는 새로운 스트레칭 플랫폼을 제시한다.

세포와 조직 Mechanobiology의 응용 프로그램에 대한 새로운 스트레칭 플랫폼

우리는 세포와 배아를 연구하는 장치와 새로운 방법을보고합니다. 단일 세포는 정확하게 마이크로 공동 어레이에 정렬됩니다. 그들의 3D 감금은 생리 학적 조건에서 발생하는 3D 환경을 향한 단계이며 소기관 방향을 수 있습니다. 세포의 모양을 제어함으로써,이 설정은 표준 분석에보고 된 변동성을 최소화 할 수 있습니다.

단일 세포 및 3D 감금 단일 배아 주문 : 하이 콘텐츠 스크리닝을위한 새로운 장치

살아있는 세포의 기계적 변형률에 대한 실시간 반응을 측정할 수 있도록 맞춤형 모터 구동 기계식 액추에이터를 사용하여 새로운 이미징 프로토콜이 개발되었습니다. 기계생물학과 관련된 이 시스템은 컨포칼 또는 원자력 현미경으로 거의 실시간 이미징을 허용하면서 최대 20%까지 균주를 적용할 수 있습니다.

기계 스트레치 동안 라이브 세포 이미징

이전에 설계 된 장치를 사용 하 여 부착 세포에 기계적 변형을 적용 하는이 백서는 새롭게 디자인 된 하 층 구조와 100 배 오일 침 지 대물 렌즈를 사용 하 여 변형 된 셀의 고해상도 단일 셀 이미징을 위한 맞춤형 장치를 설명 합니다.

일축 인장 스트레인 하에서 살아있는 세포의 핵 역학에 대 한 고해상도 이미징

제시된 방법은 실리콘 고무에 내장된 3D 소프트 하이드로겔의 단종 스트레칭을 포함하면서 살아있는 공초점 현미경 검사를 허용합니다. 섬유 정렬뿐만 아니라 외부 및 내부 하이드로겔 균주의 특성화가 입증된다. 개발된 장치 및 프로토콜은 다양한 변형 정권에 대한 세포의 반응을 평가할 수 있다.

라이브 현미경 이미징 에서 3D 하이드로겔의 제어 변형

이 연구는 형광 단백질 마이크로패턴의 시각화된 변위를 기반으로 단일 세포 수축력의 단순화되고 핸드오프 정량화를 위해 마이크로웰 형식으로 형광 표지된 엘라스토머 수축성 표면(FLECS) 기술을 활용하기 위한 유연한 프로토콜을 제시합니다.

마이크로 패턴화된 엘라스토머를 이용한 단일 세포 수축성의 단순화된 고처리량 분석

여기에서는 공압식으로 작동되고 고해상도 현미경 검사와 호환되는 다목적 등축 스트레칭 장치를 제시합니다.

고배율 Live-Cell Confocal Fluorescence Microscopy를 위한 Equibiaxial Stretching Device

그들의 모국어 microenvironment에서 진화 많은 생물 학적 및 임상 상황에서는 그것은 세포 프로세스를 연구에 유리합니다. 여기 우리는 세포 배양, 동물 실험 및 임상 환자 연구에 실시간 영상을 제공할 수있는 저비 용의 광섬유 현미경의 조립 및 사용에 대해 설명합니다.

고해상도 광섬유 Microendoscopy에 대한 현장에서 세포 이미징

이 프로토콜은 세포에서 유리 및 에스테르화된 생체 활성 지방산의 추출 및 분석을 보여줍니다. 지방산은 안정 동위원소 희석, 키랄 액체 크로마토그래피, 전자 포획, 대기 화학 이온화, 다중 반응 모니터링 질량 분석법(SID-LC-ECAPCI-MRM/MS)을 사용하여 정확하게 정량화됩니다.

타겟 안정 동위 원소 희석 액체 크로마 토그래피 - 질량 분광법 분석을위한 세포 지질 추출

초파리 애벌레는 그들의 반투명 표피와 강력한 유전학 라이브 영상을위한 매력적인 모델 시스템이다. 이 프로토콜은 3 차 령 초파리 유충의 신경 세포 내에서 세포 프로세스의 실시간 이미징을위한 '유충 칩'이라는 단일 층 PDMS 장치를 활용하는 방법에 대해 설명합니다.

라이브 이미징 및 상해 응답의 연구에 대한 마이크로 유체 칩을 사용<em&gt; 초파리</em&gt; 애벌레

학습하세요 저비용 현미경 호환 세포 신장 장치를 이용한 생세포 역학 연구 방법. 인체 기도 평활근 세포에서 세포내 칼슘 역학 및 견인력 현미경 분석을 통해 기계적 신호에 대한 세포 반응을 정량화할 수 있습니다.

시험 관 내 세포 신장 및 영상 촬영을 위한 새로운 플랫폼

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