通过开发更好的疾病模型并将力学作为筛选选项，为更好的药物筛选机会提供了更多选择。通过使用3D组织来改进疾病模型，这些组织通过机械相关的支架进行增强。此外，组织力学的测试可以提供有关组织对不同药物的反应的更多信息。这些模型显示出癌症药物筛查和现在用球状体建模的各种疾病的希望。

癌症

癌症是一种复杂的疾病，新药可能对健康细胞产生不利影响，包括影响机制。使用3D组织的新模型正被用于识别新的治疗方法，以及识别可能导致不良副作用的药物的潜在问题[1]。在一项研究中，AFM用于测量神经元细胞的机械性能，并在使用化疗药物时发现显着变化。作者认为他们的模型有可能被用作新药的标志物，以确保它们没有不良副作用[2]。在另一项研究中，使用各种工具对肿瘤和ECM的机制进行建模和测量，以确定不同的药物如何影响肿瘤生长和ECM恶化。该研究还确定了不同抑制剂的潜力，这些抑制剂可能因其发现而产生更有效的治疗方法[3]。

球体

球状体是一种新兴工具，用于创建3D组织模型，该模型可创建生理相关的基质和细胞组合。微球的机械测量有望作为测量药物对微球影响的一种方式，以确定微环境是否有变化[4]。在一项研究中，使用纳米压痕来表征新型水凝胶的弹性以改善肝球状体模型，并且改进后的模型显示出更好的药物代谢性能[5]。另一项研究使用微孔创建微球，并使用纳米压痕来表征微孔的特性，以确保不会随着时间的推移而降解，并且孔具有相关的机械性能[6]。

心肌

心脏是一个机械器官，是药物筛选的关键组成部分，作为一种新药，不得对心脏产生不利影响。新技术已被用于测量心脏组织和细胞的机械性能，以改进药物筛选方法[7]。一项研究调查了一种影响微管的药物，并使用纳米压痕来比较有和没有药物治疗的心肌细胞的机械性能。研究发现，使用机械测量能够提高对疾病模型的理解，并显示药物如何影响心脏[8]。另一项研究使用纳米压痕来确定用于心脏药物开发的诱导多能干细胞模型的成熟。他们调整了水凝胶的硬度以模拟老化组织样本的硬度，发现较硬的组织也会影响组织功能[9]。

Pavone高通量纳米压痕仪

Optics11公司Pavone高通量纳米压痕仪

Pavone使研究人员能够在接近生理条件下分析细胞和其他生物材料的结构和功能特性。可同时放置2个96孔板，Pavone允许高通量高含量筛选功能特性，包括细胞刚度、粘弹性、粘附、收缩、机械感应等。这一新平台将微观力学表征与光学成像和培养相结合，实现了快速方便的数据收集。预先校准的光纤传感器以及预先编程的实验进程，使得该仪器可以真正节省时间，产生大量有意义的实验结果。Pavone细胞及生物材料分析仪

PAVONE

高通量细胞力学测试平台

结合在线培养以及成像功能

关于Pavone

Pavone使研究人员能够在接近生理条件下分析细胞和其他生物材料的结构和功能特性。

可同时放置2个96孔板，Pavone允许高通量高含量筛选功能特性，包括细胞刚度、粘弹性、粘附、收缩、机械感应等。Pavone细胞及生物材料分析仪

这一新平台将微观力学表征与光学成像和培养相结合，实现了快速方便的数据收集。

预先校准的光纤传感器以及预先编程的实验进程，使得该仪器可以真正节省时间，产生大量有意义的实验结果。

高通量压痕

简单易用

空间充裕

自动控制

生物友好

工作过程

Optics11公司Pavone高通量纳米压痕仪

应用方向

病理学

单细胞病理学：研究癌细胞力学与基因表达之间的关系。癌症是一种广泛研究的疾病。

然而，机制和基因表达的相互作用，以及它们如何影响疾病进展，是一个相对较新的领域，许多问题尚待解决。

Pavone可以叠加单细胞力和荧光数据，因此可以耦合力基因表达关系。

机械药理学

单细胞机械药理学：研究细胞力学在疾病中的作用以及与药物靶化合物的关系。

在药理学中，机械生物学分析仅限于特定的应用领域，如心脏病，尽管已证明其他领域（如炎症和纤维化）中机械特性的相关性是相关的。

Pavone能够筛选大型样本集的机械特性，从而解开目前尚未发现的药物干预的潜在线索。

生理学

单细胞生理学：研究活细胞的功能特性。Pavone细胞及生物材料分析仪

随着基因组筛查的日益普及，单细胞生理学领域在过去几十年取得了很大进展。

为了全面理解单个细胞的功能方面，如干细胞分化或心肌细胞功能，力或机械特性可以用作读取参数。

此外，它们可以使用Pavone和/或第三方设备的分析后测序与荧光耦合。

技术介绍

Optics11公司Pavone高通量纳米压痕仪

这种高通量纳米压痕平台的设计考虑了机械生物学。直接力测量功能与模块化成像和培养*集成，并可同时使用2块96孔板。力测量使用Optics11 Life的基于光纤的MEMS传感器进行，具有高精度、准度和低噪声水平。

方法

Optics11公司Pavone高通量纳米压痕仪

成像

根据感兴趣的研究，如果需要，可以使用荧光、共焦或其他更专业的成像模式来扩展标准亮场和相位对比成像能力。这里的图片显示了Pavone对EGFP染色酵母细胞的荧光和相位对比成像的叠加。

机械特性

Pavone的操作是为了与生物工作流程相结合而量身定制的，提供了*自动化的查找接触、压痕和数据分析程序。此外，可采用拖放方式设计半自动事件序列，或以“连续"模式使用仪器，其中触摸屏界面使研究人员能够选择要进行分析的细胞。

培养

默认情况下，Pavone包括温度控制，使用多个加热元件和*控制机制，以确保均匀稳定地加热到生理温度。此外，还可以添加CO2和湿度控制模块，以提供类似培养箱的条件。