利用硅纳米线阵列研究血流对血管内皮细胞牵引力的影响

Cell traction force(CTF) is a basic property of cell and the mechanism of migration.The CTF is the basic force in endothelial cells' migration and it's crucial to the vascular sclerosis, vascular repair and angiogenesis. At present,the CTF measurement is carried out in stable enviroment.But the endothelial cells contact with blood stream directly. The blood stream have high impact with endothelial cells and their function. The measurement of CTF in flow will provide more information. Proposer have invented a new method of using silicon nanowire arrays to quantify CTF of a single cell. This new method have advantages to be applied in flow. In this project, proposer paln to culture endothelial cells in stable and flowing enviroment and utilize silicon nanowire arrays to quantify CTF for investigating the function and migration ability of the cells. The flow enviroment is close to the blood stream and proposer may achieve new phenomenon about endothelial cells, which have not been reported yet. This investigation on endothelial cell CTF and migration is concernful in mechanism research of vascular disease like atherosclerosis. This study will also provide new clues of treatment for preventing and curing major vascular disease.

细胞牵引力（Cell Traction Force,CTF）是细胞迁移爬行的力学基础和重要的生物学特征，其精确测量有助于对细胞迁移能力和细胞功能的评价。血管内皮细胞的CTF与血管硬化、血管损伤修复及新生血管形成密切相关。目前对CTF的研究均基于静态环境，而血管内皮细胞直接与血流接触，流动剪切力对其有至关重要的作用。关于血流环境中血管内皮细胞CTF的测量，尚未见文献报道，该课题的研究更接近实际情况也更有研究价值，并且很可能发现新的现象和规律。申请人在前期工作中研发了利用硅纳米线阵列测量单细胞CTF的新技术，相比原有方法能对流动环境中的CTF进行定量测量。本课题拟利用硅纳米线阵列精确测量流动环境中血管内皮细胞的CTF，研究流动剪切力与CTF之间的量效曲线，对探讨剪切力在血管内皮细胞游走、增殖及血管修复等重要生命活动中的作用有重要意义，为探索动脉粥样硬化等重大血管疾病的防治机理提供新的依据。

本课题“利用硅纳米线阵列研究血流对血管内皮细胞牵引力的影响”，主要利用硅纳米线阵列精确测量流动环境中血管内皮细胞的细胞牵引力（Cell Traction Force，CTF），研究流动剪切力与CTF 之间的量效曲线，对探讨剪切力在血管内皮细胞游走、增殖及血管修复等重要生命活动中的作用有重要意义，为探索动脉粥样硬化等重大血管疾病的防治机理提供新的依据，已按照研究计划完成相关的课题研究工作。细胞牵引力是细胞迁移爬行的力学基础和重要的生物学特征，其精确测量有助于对细胞迁移能力和细胞功能的评价。血管内皮细胞的CTF 与血管硬化、血管损伤修复及新生血管形成密切相关。目前对CTF 的研究均基于静态环境，而血管内皮细胞直接与血流接触，流动剪切力对其有至关重要的作用。关于血流环境中血管内皮细胞CTF 的测量，之前未见文献报道，该课题的研究更接近实际情况也更有研究价值，并且能发现新的现象和规律。项目负责人在研究工作中研发了利用硅纳米线阵列测量单细胞CTF 的新技术，相比原有方法能对流动环境中的CTF 进行定量测量。