植物针灸：一种用于局部机械刺激的低成本开源装置

背景：机械信号是植物细胞响应的重要调节因素。它们能够引导植物发育，并激活防御和修复机制。然而，植物感知、传导和解读机械信号的分子机制仍知之甚少。这在一定程度上是由于缺乏能够向植物细胞施加局部、精确且无损机械力的方法。微压痕非常适合这一目的，但现有仪器通常价格昂贵，且难以与高分辨率显微镜结合使用。 结果：我们设计了一种开源且经济实惠的模块化压痕装置，该装置由3D打印部件、3个市售压电马达以及多种压痕针组成。得益于其模块化设计，该装置可根据实验需求方便地进行调整，并通过定制适配器适用于所有显微镜。我们证明，该装置可用于研究快速和缓慢的触碰响应，例如可视化触碰诱导的钙波和肌动蛋白斑块。我们还表明，该装置兼容多种植物物种和组织，并可与高分辨率功能成像相结合。 结论：本文所介绍的压痕装置具有简单灵活的设计，任何配备3D打印机的实验室都能够以较低成本和极少的时间投入自行构建该装置。该系统适用于活体植物组织的广泛研究，使压痕实验以及植物力学生物学研究更加易于开展。

背景：机械信号是植物细胞响应的重要调节因素。它们引导植物发育，并可激活防御和修复机制。然而，植物感知、传导和解读机械信号的分子机制仍知之甚少。这部分是由于缺乏能够向植物细胞施加局部、精准且无损机械力的方法。微压入技术非常适合这一目的，但现有仪器通常价格昂贵，且难以与高分辨率显微镜结合使用。

结果：我们设计了一种开源且经济实惠的模块化压入装置，由3D打印元件、3个商用压电电机以及多种压入针组成。得益于其模块化设计，该装置可根据实验需求进行便捷调整，并通过定制适配器适用于所有显微镜。我们证明，该装置可用于探究快速和较慢的触碰响应，例如对触碰诱导的钙波和肌动蛋白斑块进行可视化。我们还证明，该装置兼容多种植物物种和组织，并可与高分辨率功能成像相结合。

结论：本文所介绍的压入装置具有简单且灵活的设计，任何配备3D打印机的实验室都可以以较低成本和极少的时间投入自行搭建该装置。该系统适用于活体植物组织的多种研究，使压入实验以及植物机械生物学研究更加易于开展。

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🏷️ 植物力学生物学 机械信号转导 微压痕装置 植物触碰响应 钙信号成像 开源实验设备