應(yīng)變率相關(guān)剛度測(cè)量

使用Piuma Chiaro納米壓痕系統(tǒng)（Optics11，荷蘭阿姆斯特丹）（26）測(cè)試天然心臟組織塊，具有不同剛度的PDMS底物以及PDMS底物上培養(yǎng)的CMF細(xì)胞的硬度。

使用尖端直徑為90?μm的膠體探針測(cè)試具有不同剛度的PDMS基板。用于軟基板的壓痕探頭的彈簧常數(shù)為0.43 N/m，而用于中等和剛性基板的探頭的彈簧常數(shù)為4.21 N/m。針對(duì)每個(gè)PDMS底物條件測(cè)試了三個(gè)單獨(dú)的樣品，并從每個(gè)樣品的不同位置記錄了多個(gè)測(cè)量值。所有樣品共記錄了204-390個(gè)壓痕數(shù)據(jù)點(diǎn)。

用于在PDMS襯底上接種的CMF的壓痕探頭的彈簧常數(shù)和尖端直徑分別約為0.045 N / m和41?μm。針對(duì)每種底物類(lèi)型，在兩個(gè)獨(dú)立樣品上總共測(cè)試了45種不同的CMF細(xì)胞。在測(cè)試之前，懸臂的靈敏度校準(zhǔn)是通過(guò)壓痕硬表面（即載玻片）進(jìn)行的。使用的加載速度分別為 50、2 和 0.2?μm/s。開(kāi)發(fā)了一個(gè)定制的MATLAB代碼（The MathWorks，Natick，MA），以確定探針和樣品之間的接觸點(diǎn)，并使用赫茲接觸模型（27，33）識(shí)別樣品的楊氏模量：(1)F=169ER1/2δ3/2," role="presentation" style="box-sizing: border-box; margin: 0px; padding: 0px; display: inline-block; line-height: normal; font-size: 14.4px; word-spacing: normal; overflow-wrap: normal; white-space: nowrap; float: none; direction: ltr; max-width: none; max-height: none; min-width: 0px; min-height: 0px; border: 0px; position: relative;">$?=\frac{16}{9}?{?}^{1/2}{\delta }^{3/2},$其中F是施加的力，δ是壓痕深度，R是膠體探針的半徑，E是樣品的楊氏模量。假設(shè)樣品是不可壓縮的（即泊松比為0.5），因?yàn)槭褂迷撃Ｐ偷奈墨I(xiàn)研究得出的結(jié)論是，當(dāng)泊松比從20.0到3.0（5）變化時(shí)，測(cè)量的性質(zhì)變化小于34%，因此，假設(shè)大多數(shù)生物樣品的不可壓縮性是合理的（35，36).使用單因素方差分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以95%置信水平報(bào)告統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p?< 0.05）。

收縮力測(cè)量

通過(guò)駐留實(shí)驗(yàn)（23）用納米壓痕儀測(cè)量細(xì)胞片內(nèi)單個(gè)CM和CMF的收縮力。簡(jiǎn)而言之，將納米壓痕探針與樣品接觸，并且探針的位移保持恒定（換句話(huà)說(shuō)，探針駐留在樣品上）30秒以動(dòng)態(tài)測(cè)量其偏轉(zhuǎn)，