红细胞的粘弹性表型分析
生物物理
2023-08-25 v1 软凝聚态物质
摘要
红细胞(RBCs)是具有复杂动力学与粘弹性现象的最简单细胞类型。尽管红细胞的机械刚性与闪烁噪声已被广泛研究,但其弛豫动力学的本构方程的精确确定仍然缺乏。在此,我们通过将光镊捕获的微球附着于红细胞膜,在不同类型的拉伸与压缩阶跃协议下测量红细胞的力弛豫。弛豫动力学在60pN(拉伸)至-20pN(压缩)的作用力范围内遵循线性响应,表现出跨越四个数量级(0.01–100s)的三个分离良好的时间尺度的三重指数函数。其中快时间尺度()对应于膜的弛豫,而中时间与慢时间尺度(;)可能源于皮层动力学与胞质黏度。弛豫在红细胞群体中高度异质,但三个弛豫时间相互关联,呈现出动力学标度。最后,我们发现葡萄糖耗竭与激光照射会导致更快的三重指数动力学及红细胞刚化。粘弹性表型分析是一种有前景的动力学生物标志物,可应用于其他细胞类型与活性系统。
引用
@article{arxiv.2308.12582,
title = {Viscoelastic phenotyping of red blood cells},
author = {M. Gironella-Torrent and G. Bergamaschi and R. Sorkin and G. Wuite and F. Ritort},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.12582},
year = {2023}
}
备注
Main text (10 pages, 7 figures, 2 tables) and Supplementary (8 pages, 8 figures, 2 tables and 2 movies). paper submitted to Biophysical Journal