Quantifying cell-generated forces: Poisson's ratio matters.
Quantifying cell-generated forces: Poisson's ratio matters.
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DOI：
10.1038/s42005-021-00740-y
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发表时间：
2021-11-04
影响因子：
5.5
通讯作者：
Moeendarbary E
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Javanmardi Y;Colin-York H;Szita N;Fritzsche M;Moeendarbary E
对细胞系统产生的机械力进行定量分析，使人们对从细胞粘附到免疫细胞激活的广泛生物学现象有了重要的认识。牵引力显微镜（TFM），最广泛采用的力测量方法，从根本上依赖于力-位移关系和基板的机械性能的知识。与弹性模量一起，泊松比是一个基本的材料特性，到目前为止，在TFM中很大程度上被忽视了。在这里，我们评估的敏感性TFM泊松比采用一系列的计算机模拟和实验数据分析。我们演示了如何应用正确的泊松比是重要的准确的力重建和开发的框架，用于确定错误的泊松比的估计所造成的错误水平。此外，我们提供了实验估计的泊松比的弹性基板中常用的TFM。因此，我们的工作突出了泊松比的作用，支撑细胞力的量化研究在许多生物系统。
Quantifying mechanical forces generated by cellular systems has led to key insights into a broad range of biological phenomena from cell adhesion to immune cell activation. Traction force microscopy (TFM), the most widely employed force measurement methodology, fundamentally relies on knowledge of the force-displacement relationship and mechanical properties of the substrate. Together with the elastic modulus, the Poisson’s ratio is a basic material property that to date has largely been overlooked in TFM. Here, we evaluate the sensitivity of TFM to Poisson’s ratio by employing a series of computer simulations and experimental data analysis. We demonstrate how applying the correct Poisson’s ratio is important for accurate force reconstruction and develop a framework for the determination of error levels resulting from the misestimation of the Poisson’s ratio. In addition, we provide experimental estimation of the Poisson’s ratios of elastic substrates commonly applied in TFM. Our work thus highlights the role of Poisson’s ratio underpinning cellular force quantification studied across many biological systems.
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DOI：
10.1126/science.1171643
发表时间：
2009-06-26
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Discher DE;Mooney DJ;Zandstra PW
通讯作者：
Zandstra PW
共聚焦参考游离牵引力显微镜。
影响因子：
16.6
作者：
Bergert, Martin;Lendenmann, Tobias;Zundel, Manuel;Ehret, Alexander E.;Panozzo, Daniele;Richner, Patrizia;Kim, David K.;Kress, Stephan J. P.;Norris, David J.;Sorkine-Hornung, Olga;Mazza, Edoardo;Poulikakos, Dimos;Ferrari, Aldo
通讯作者：
Ferrari, Aldo
影响因子：
16.6
作者：
Le AP;Rupprecht JF;Mège RM;Toyama Y;Lim CT;Ladoux B
通讯作者：
Ladoux B
影响因子：
3.4
作者：
Dembo, M;Oliver, T;Jacobson, K
通讯作者：
Jacobson, K
影响因子：
9.7
作者：
Esteki, Mohammad Hadi;Alemrajabi, Ali Akbar;Moeendarbary, Emad
通讯作者：
Moeendarbary, Emad