這篇文章是關于一種名為二維全內(nèi)反射熒光超分辨率結(jié)構(gòu)光照明顯微鏡與牽引力顯微鏡（2D TIRF-SIM-TFM）的新技術(shù)，它用于量化細胞產(chǎn)生的微小且快速變化的力。這項技術(shù)通過結(jié)合快速二維全內(nèi)反射熒光（TIRF）超分辨率結(jié)構(gòu)照明顯微鏡（SIM）和牽引力顯微鏡（TFM），提高了對細胞力的探測分辨率，使其在空間上提高了超過2倍，在時間上提高了超過10倍。這種技術(shù)對于理解健康和疾病中的生物力學和力學生物學至關重要。

主要內(nèi)容包括：

1. 技術(shù)背景：傳統(tǒng)的牽引力顯微鏡（TFM）在探測細胞產(chǎn)生的力方面有限制，尤其是在探測快速和微小變化的力時。

2. 技術(shù)改進：通過結(jié)合TIRF-SIM和TFM，研究者們開發(fā)了2D TIRF-SIM-TFM方法，提高了空間和時間分辨率，使其能夠探測到納米級和亞秒級的力。

3. 實驗驗證：研究者們通過計算機模擬和活細胞實驗驗證了2D TIRF-SIM-TFM技術(shù)的性能，展示了其在不同生物學系統(tǒng)中的應用，包括宮頸癌細胞、激活的免疫細胞和遷移的三文魚角質(zhì)細胞。

4. 技術(shù)優(yōu)勢：2D TIRF-SIM-TFM技術(shù)提供了細胞和力場的超分辨率結(jié)構(gòu)信息，使得研究者能夠觀察到細胞產(chǎn)生的微小力，這些力在傳統(tǒng)的TFM技術(shù)中是難以探測的。

5. 實驗結(jié)果：實驗結(jié)果顯示，2D TIRF-SIM-TFM技術(shù)能夠成功地在活細胞系統(tǒng)中量化小尺度和快速變化的力，這對于理解細胞的生物力學功能至關重要。

6. 未來展望：文章討論了2D TIRF-SIM-TFM技術(shù)的潛在改進方向，包括結(jié)合參考自由的方法、多色熒光珠子以及擴展到組織層面的應用。

7. 數(shù)據(jù)可用性：文章提供了數(shù)據(jù)可用性的信息，指出支持研究結(jié)果的數(shù)據(jù)可以從相應的作者那里獲得。

這項研究的重要性在于它提供了一種新的工具，可以更精確地測量和理解細胞如何產(chǎn)生和響應力學信號，這對于生物醫(yī)學研究具有重要意義。

表 1 基于熒光標記珠方案的 TFM 方法與現(xiàn)有方法的比較總結(jié)。

圖 1：作為最佳 TFM 分析指南的計算機模擬概述。

圖 2：貼壁 HeLa 細胞分離和免疫 RBL 細胞激活過程中的 2D TIRF-SIM-TFM。

圖 3：活鮭魚角膜細胞遷移過程中的 2D TIRF-SIM-TFM。