Atomic Force Microscopy Methods to Measure Tumor Mechanical Properties.
Atomic Force Microscopy Methods to Measure Tumor Mechanical Properties.
复制标题
测量肿瘤力学性质的原子力显微镜方法。
DOI：
10.3390/cancers15133285
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发表时间：
2023-06-22
期刊：
影响因子：
5.2
通讯作者：
Datta, Meenal
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Najera, Julian;Rosenberger, Matthew R.;Datta, Meenal
关键词：
原子力显微镜（AFM）是一种强大的技术，对癌症研究至关重要，但它最近才被用于在组织规模上研究肿瘤病理学。在这篇综述中，我们重点介绍了使用AFM来表征各种癌症组织的力学性能的研究，并讨论了这种方法在临床中的应用。原子力显微镜（AFM）是一种流行的工具，用于评估生物材料（细胞和组织）的机械性能在高分辨率。这项技术对寻求弥合机械生物学与癌症发生、进展和治疗抗性之间的差距的癌症研究人员来说特别有吸引力。迄今为止，大多数AFM研究都广泛地集中在细胞的纳米力学表征上。然而，这些方法未能捕获肿瘤及其宿主器官的复杂性和异质性。在过去的十年中，人们一直在努力使用AFM来表征肿瘤和荷瘤组织的力学特性。这导致了新的见解，在组织规模的癌症机制病理学。在这篇综述中，我们首先解释了原子力显微镜纳米压痕的组织力学的一般研究的原则。我们接下来讨论使用这种技术和准备组织样本进行分析时的关键考虑因素。然后，我们研究原子力显微镜在表征癌症组织的力学性能的应用。最后，对AFM在肿瘤生物力学领域的应用及其临床应用进行了展望。
Atomic force microscopy (AFM) is a powerful technique that has been pivotal to cancer research, but it has only recently been used to study tumor pathology at the tissue scale. In this Review, we highlight studies that have used AFM to characterize the mechanical properties of various cancer tissues and discuss the application of this methodology in the clinic. Atomic force microscopy (AFM) is a popular tool for evaluating the mechanical properties of biological materials (cells and tissues) at high resolution. This technique has become particularly attractive to cancer researchers seeking to bridge the gap between mechanobiology and cancer initiation, progression, and treatment resistance. The majority of AFM studies thus far have been extensively focused on the nanomechanical characterization of cells. However, these approaches fail to capture the complex and heterogeneous nature of a tumor and its host organ. Over the past decade, efforts have been made to characterize the mechanical properties of tumors and tumor-bearing tissues using AFM. This has led to novel insights regarding cancer mechanopathology at the tissue scale. In this Review, we first explain the principles of AFM nanoindentation for the general study of tissue mechanics. We next discuss key considerations when using this technique and preparing tissue samples for analysis. We then examine AFM application in characterizing the mechanical properties of cancer tissues. Finally, we provide an outlook on AFM in the field of cancer mechanobiology and its application in the clinic.
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