【摘要】 开发2.5%琼脂糖+1.5%明胶包埋的振动切片方案，解决新鲜软组织显微压痕的时效难题。适用于人/猪多类组织，2小时内完成切片安装，提升ECM微环境数据准确性。

三维仿生模型正成为疾病机制研究的重要工具，其准确性高度依赖新鲜生物组织的力学数据。虽然宏观力学测试能获取组织整体特性，但无法捕捉细胞外基质（ECM）微环境的区域力学差异。​显微压痕技术可在微观尺度检测这些差异，但需在组织收获后数小时内完成以避免降解，这对快速组织处理提出了严峻挑战。

 

​当前技术瓶颈​
传统冷冻切片会改变组织天然力学性能（如提升弹性模量），而文献中的新鲜组织处理方案存在三大问题（见表1）：

1.切片厚度（100-700μm）、包埋剂（琼脂糖/明胶）和操作时间（2-8小时）差异大

2.缺乏跨组织普适性方案

3.安装稳定性不足影响显微压痕精度

表1：不同组织切片方案对比（含人/鼠/猪多组织数据）

 

创新解决方案​

本研究开发了基于振动切片机​（Compresstome VF-210-0Z）的标准化流程：

1. 包埋优化：2.5%琼脂糖+1.5%明胶混合包埋剂

2. 切片控制：厚度300-400μm（冰上操作）

3. 时间窗口：收获后2小时内完成切片安装

4. 固定方案：兼容光学11 Chiaro纳米压痕仪

该方案在人股静脉和猪结肠组织验证中，成功实现：

  • 保持天然ECM结构
  • 减少组织撕裂（<5%破损率）
  • 显微压痕数据稳定性提升40%

 

​技术价值​

此快速切片安装方案突破三大应用壁垒：

1.普适性：适用于肝/肾/心/血管等多类软组织

2.时效性：较传统方法提速3倍

3.数据可靠性：为3D仿生模型提供精准力学输入

 

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