摘要:纳米级表面形貌是调节细胞材料相互作用,显着影响细胞和核形态及其功能的有效方法。然而,纳米形态学的机械和几何微环境引起的细胞代谢的适应性变化仍然很少了解。在这项研究中,我们通过使用无标签的多模式光学成像平台研究了在工程纳米乳木基质上培养的细胞中的代谢活性。这个多模式成像平台集成了两个光子荧光(TPF)和刺激的拉曼散射(SRS)显微镜,使我们能够在亚细胞尺度上直接可视化和量化3D细胞的代谢活性。我们发现,与平面表面相比,纳米木结构显着降低了细胞扩散面积和循环。纳米氏诱导的机械提示显着调节细胞代谢活性,其纳米几何形状的变化进一步影响了这些代谢过程。细胞在纳米圆骨上培养的细胞表现出降低的氧化应激,蛋白质和脂质合成降低以及脂质不饱和度降低。分层聚类还表明,与直径变化相比,纳米氏菌的音高差异对细胞代谢活性具有更大的影响。通过利用纳米阵列的独特代谢作用,可以制定更有效的策略来指导细胞的命运,增强基于细胞的疗法的性能并创建再生医学应用。这些见解增强了我们对如何使用工程纳米仪来控制细胞代谢的理解,为设计高级细胞培养平台提供了可能性的可能性,这些平台可以调节细胞行为和模仿天然细胞环境并优化基于细胞的应用程序。关键字:纳米形相图,纳米曲线,细胞代谢,代谢动力学,多模式成像,多元分析,无监督聚类■简介
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