在生物力學、組織工程與再生醫(yī)學研究中,單軸細胞拉伸儀作為模擬體內(nèi)機械刺激的關鍵設備,能夠?qū)N壁生長的細胞施加精確的拉伸力,用于研究細胞在應力環(huán)境下的增殖、分化、遷移及基因表達變化。其操作精度直接影響實驗數(shù)據(jù)的可靠性。掌握
單軸細胞拉伸儀科學規(guī)范的使用步驟,是開啟“力學生命線”研究的鑰匙。

1、實驗準備與環(huán)境確認
將儀器置于平穩(wěn)、防震的實驗臺,遠離強電磁干擾源。確認電源連接正常,氣源(如適用)壓力穩(wěn)定。開啟設備預熱15–30分鐘,確??刂葡到y(tǒng)與傳感器穩(wěn)定。同時,將細胞培養(yǎng)基、無菌培養(yǎng)皿與拉伸培養(yǎng)基質(zhì)(如硅膠膜培養(yǎng)皿)置于37℃培養(yǎng)箱中預熱。
2、安裝拉伸基質(zhì)與細胞接種
選用專用的柔性基底培養(yǎng)皿(如BioFlex板),將其牢固安裝于儀器的拉伸平臺上,確保定位準確、無松動。在基質(zhì)表面包被細胞外基質(zhì)蛋白(如膠原、纖連蛋白),接種目標細胞(如心肌細胞、成纖維細胞、內(nèi)皮細胞),置于CO?培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24–48小時,直至細胞貼壁并形成單層。
3、參數(shù)設定與程序編輯
通過配套軟件設定拉伸參數(shù):
拉伸模式:正弦波、方波或靜態(tài)拉伸;
拉伸幅度:通常為5%–20%應變,依細胞類型而定;
頻率:模擬生理節(jié)律,如心肌細胞常用1Hz;
持續(xù)時間:數(shù)小時至數(shù)天。
創(chuàng)建實驗程序并保存,確保參數(shù)符合生物學意義。
4、裝載培養(yǎng)皿與密封檢查
將已接種細胞的培養(yǎng)皿裝入儀器腔體,連接氣體供應(如5%CO?)以維持培養(yǎng)環(huán)境。關閉培養(yǎng)艙門,檢查密封性,防止污染與氣體泄漏。部分機型集成溫控系統(tǒng),需設定并穩(wěn)定至37℃。
5、啟動拉伸與實時監(jiān)控
啟動程序,儀器將按設定模式對基底施加單軸拉伸。通過顯微接口或集成成像系統(tǒng),可實時觀察細胞形態(tài)變化。監(jiān)控系統(tǒng)壓力、位移反饋與環(huán)境參數(shù),確保拉伸精度與細胞存活狀態(tài)。
6、實驗結束與樣品處理
程序結束后,關閉拉伸系統(tǒng),取出培養(yǎng)皿。根據(jù)實驗設計進行后續(xù)分析:固定細胞進行免疫熒光染色、提取RNA進行qPCR,或進行活/死細胞染色評估活力。