纳米操作和单细胞生物学的流体力学探针显微镜
流体力学探针显微镜 (FPM)将原子力显微镜的高力灵敏度和位置精度与Cytosurge公司的FluidFM技术相结合，在单细胞生物学和纳米科学中实现了一系列激动人心的应用。
Nanosurf拥有为原子力显微镜系统提供附加FluidFM®的经验，是Cytosurge公司在这一创新技术方面的第一个合作伙伴——带FluidFM®系统的FlexAFM型原子力显微镜于2013年推出。附加FluidFM装置可用于Flex-Axiom, Flex-Bio和CoreAFM平台，以及FlexAFM测量头上的独特的集成FPM的方案。
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通过光学样品访问进行高度精确的压力、作用力和位置控制
完全集成的系统，配有界面友好的 FluidFM® ARYA 操作员软件
FluidFM®微流体控制系统
兼容于主要的倒置显微镜品牌
不同的FluidFM® 探针: 专为特定应用而设计的空心悬臂
FluidFM® 微量移液管: 悬臂无针尖，带有末端开口
FluidFM® 纳米管: 悬臂带有最尖端开口
FluidFM® 快速成型探头: 带有封闭锥形尖端的悬臂，可用FIB开孔
开拓性研究, 触手可及
Flex-FPM开启了引人入胜的创新实验之门
结合光学、力学与流体控制的一体化方案
通过荧光属性来进行光学的细胞筛选(左图). 在力的控制下，将悬臂梁轻轻放置在细胞上，用一种共沉积荧光染料(蓝色)监测胰蛋白酶的施用。释放后，用相同的悬臂拾取该细胞，并将其与其余部分隔离，将其置于单独的孔中，通过荧光分选(右图;改编自 Lab Chip (2014) 14, 402‑414 经英国皇家化学学会批准。) 数据提供: O. Guilaume-Gentil,
瑞士苏黎世联邦理工学院。
创新与直观地操作
凭借其触摸屏界面和预定义的实验工作流程，例如单细胞注射和提取或细菌和细胞粘附力测量，直观的FluidFM ARYA操作员软件将指导您逐步完成每个实验。
所有的FluidFM探针都采用无菌泡壳包装并预安装在塑料载片夹上.每个泡壳包装外面都有一个二维码，通过Flex-FPM系统配置的二维码读码器能够读取，以便将详细的悬臂信息直接导入操作员软件中。
Flex-FPM 应用示例
细胞-细胞间粘附力
最近，FluidFM™细胞黏附力测量被扩展到研究细胞与细胞之间的相互作用。这可以是一个细胞(在悬臂梁上)和位于基底上的细胞(图1A)之间的力，也可以是细胞和它周围位于融合层中的细胞(图1B)之间的力。
图1：通过将单细胞吸入空心FluidFM™探针（橙色）研究细胞 - 细胞相互作用（红色弹簧）。A）探测固定在悬臂上的细胞和基质上的细胞之间的力，B）从融合层中挑选单个细胞，探测细胞 - 基质（紫色）和细胞 - 细胞（红色）相互作用。
波士顿东北大学Tanya Konry教授小组的Noa Cohen博士用Flex-FPM系统研究细胞间粘附力，以更深入地了解肿瘤的进展和转移情况[Cohen et al. (2017) ].图2示出了Cohen在本研究中使用方法的光学图像。
图2:光学图像显示 A)一个单细胞将被一个FluidFM探针拾取 B)细胞向悬臂伸入 C)附着单细胞的FluidFM探针在细胞与细胞粘附力测量过程中。数据由美国波士顿东北大学Tanya Konry小组提供。
将单个MCF7乳腺癌细胞固定在悬臂上。然后将细胞推到固定在基质上的不同细胞类型上。发现MCF7癌细胞与不同细胞类型之间测量的细胞粘附力随着培养时间而有不同的发展。在这些实验中，细胞的可逆结合使得可以用相同的探针来测不同的细胞间力(图3)，从而更好地比较测量值。
图3A)不同接触时间探针上MCF7细胞与基底上非癌变成纤维细胞(HS5)之间的典型受力曲线。B)随着接触时间的细胞间粘附力的发展。数据由美国波士顿东北大学Tanya Konry group提供。
来自维尔茨堡大学JürgenGroll教授小组的Ana Sancho博士广泛研究了上皮细胞融合层中细胞与其相邻细胞之间的相互作用（图2B）[Sancho et al. (2017) ]。图4显示悬臂从融合层（A）拾取细胞。移除后，可以看到拾取细胞的空白区域（B）。同样，可以使用倒置显微镜基于细胞大小和细胞形状来选择感兴趣的上皮细胞。
图4:融合层细胞，其中一个被FluidFM拉出，改编自:Sancho等人(2017)，《科学报告》第7卷46152页。
我们发现来自脐动脉的人类内皮细胞具有强大的细胞间力(图6A和B)。通过过量所谓的 (MSX1)蛋白可以显著降低这种细胞间力。MSX1诱导内皮细胞向间质转化。这种转变涉及心血管发育和发病的过程。除了这些粘附实验之外，Flex-FPM系统还被用于纳米压痕测量。为此，悬臂拾取胶体珠并记录在细胞上的力曲线。
图5：A）单个细胞间或融合层细胞间的典型单细胞力曲线，描绘了细胞-细胞相互作用引起粘附力的增加。B）MSX1对那些单个细胞间和单层细胞之间黏附的影响效果。灰色和黑色条：分别对单个细胞间和单层细胞间进行的对照测量，浅色和浅蓝色条：分别对MSX1处理过的单个细胞间和单层细胞间进行的测量。来源：Sancho等（2017年），科学报告第7卷，46152。/div>
这两个例子都大大得益于Flex-FPM提供的FluidFM™技术。在融合层的情况下，高达1.5μN以上的粘附力消除了化学绑定力以研究细胞间粘附力。在这两例情况下，可逆的结合为实验提供了必要的省时以获得足够的统计数据。
使用FluidFM进行点识别和光刻
在细胞生物学中，微图案研究正成为一种广泛接受的技术，用于锁定单细胞水平的细胞行为。例如，可以通过局部抑制或刺激来引导细胞生长，这极大地有利于研究细胞生长，开发基于细胞的传感器和组织工程应用。微制造生物传感器的生产是另一种需要将生物材料精确放置在基体上的应用。
Cytosurge的FluidFM®技术可以将（生物）分子和颗粒沉积在具有微米精度和飞秒体积的特定位置。封闭通道能够在空气和液体环境中从液体中沉积分子。这使得生物医学，细胞和微生物学以及非生物纳米光刻技术中的许多应用成为可能。
在网格状图案（每种条件3个点）自动地变更背压和接触时间，点的尺寸可以迅速优化。
用含有约50％甘油的溶液在空气中写的Nanosurf商标; 背压200毫巴。
直接从FluidFM®的拓荒者处获悉
有关FluidFM®技术和应用的洞见，请观看来自瑞士苏黎世联邦理工学院的JanosVörös博士和Tomaso Zambelli博士的采访，他们是首批在他们的研究中使用流体探针显微镜的科学家。
出版物
可调单细胞萃取用于分子分析
O Guillaume-Gentil, RV Grindberg, R Kooger, L Dorwling-Carter, V Martinez, D Ossola, M Pilhofer, T Zambelli, 和 JA Vorholt
苏黎世联邦理工学院的研究人员在著名的《细胞》杂志上发表了从活细胞中提取核质和细胞质的亚皮升样的文章。他们使用Nanosurf Flex-FPM系统进行的测量，该系统允许在不杀死细胞的情况下进行单细胞提取。该文章描述了单细胞提取的方法以及通过TEM，蛋白质测定和PCR对提取的样品进行分子分析。
使用流体力显微镜（FluidFM）对神经元进行局部化学刺激
Mathias J. Aebersold, Harald Dermutz, László Demkó, José F. Saenz Cogollo, Shiang-Chi Lin, Conrad Burchert, Moritz Schneider, Doris Ling, Csaba Forró, Hana Han, Tomaso Zambelli 和János Vörös
这种新的刺激方法将具有温和精确定位的FluidFM与微电极阵列读数相结合，使得化学调节神经元个体的活动并同时记录它们在整个神经元网络中的诱发的活动成为可能。所展示的平台不仅提供了一种比电刺激更生理的替代方案，而且为研究神经调节剂和其他药物的局部施用效果提供了可能。
FluidFM: 用于细胞生物学和软物质的精密流体定位和输送平台
Patrick Frederix, Paul Werten, Dalia Yablon
流体力显微镜(FluidFM)平台为研究人员提供了独特的能力，使他们能够精确地、控制良好地将细小至飞秒体的流体输送至表面。它基于一个微流体控制器耦合了一个创新的AFM探针，其中探针的微通道被掏空，因此其基本功能是一个纳米管。该文描述了FluidFM的应用，包括增强的细胞操作，改进了的对包括细菌在内的生物材料的力检测，以及在水凝胶上的流体写入。
重组蜘蛛丝蛋白颗粒的胶体性质
N Helfricht, E Doblhofer, JFL Duval, T Scheibel, 和G Papastavrou
来自拜罗伊特大学的 Georg Papastavrou 教授 小组的研究人员使用Nanosurf Flex-FPM系统对球体/球体几何进行直接的力测量。胶体颗粒由聚阴离子和聚阳离子重组蜘蛛丝蛋白制备。 这些蜘蛛丝蛋白的氨基酸序列是相同的，除了带有阳离子或阴离子基团的16个残基，这刚好导致相反的表面电荷。
电动力学测量和建模预测了这些蛋白质颗粒的柔软和多孔结构。 通过将胶体颗粒可逆地吸到FluidFM®探针上进行直接力测量，证实了模糊离子渗透界面的存在。
AFM 系统
AFM带Cytosurge 的FluidFM附加装置
压力控制器
控制器软件
条码读取器
AFM专用配件
选项 & 附件
软件
用于粘附的扩展的z范围
环境控制
探针
温度控制
压力系统参数
压力范围 –800 至 1000 毫巴
压力精度 优于全量程的2.5％
最小输出压力步长（<0 mbar） 最大负压范围的0.1％(< 0 mbar)
最小输出压力步长(> 0 mbar) 最大正压范围的0.1％
电能消耗 < 32 W
