每一次心跳都源于数百万个心肌细胞的协同作用。如果研究人员能更好地了解心脏疾病如何影响单个细胞，他们或许就能检测到早期的问题迹象。现在，加州大学洛杉矶分校的电气工程师吉塞拉·林创造了一种微型仪器，可以测量单个心肌细胞收缩时施加的力。
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林的测量设备小于十分之一英寸见方，由一对硅夹组成，悬挂在硅芯片边缘的纤细横梁上。该设备从下方照亮，因此当林将夹子固定在老鼠的心脏细胞上时，她可以通过显微镜观察它，并将其图像投射到视频监视器上。为了保持细胞的活力，她将整个设备浸入盐溶液中。
与其他肌肉细胞一样，心肌细胞也遍布着交替的两种蛋白质——肌动蛋白和肌球蛋白。肌球蛋白是肌肉收缩的分子马达：当它接收到特定的化学信号时，它会拉动肌动蛋白。肌球蛋白粘附在肌动蛋白分子上并拉动它们，因此整个细胞会向内收缩，林说。在林的设备中，被夹住的细胞的收缩会弯曲两个硅梁；弯曲的程度显示了细胞施加了多大的力。
林发现，平均力在10到20微牛顿之间——大致等于10到20粒盐的重量。目前，林通过简单地测量视频监视器上硅梁的偏转来测量力，但她也在开发一个更精确的系统，该系统将弯曲转化为电压信号。
有了足够的数据，该设备应该能够区分正常和病变的心肌细胞收缩，并帮助研究人员更好地了解心脏病的病理基础。林表示，目标是更好地了解心脏的机制。如果我们能理解细胞层面发生的事情，那么我们希望能够推断出整个心脏发生的事情。
