量化生物环境（如细胞内部）和复杂流体（如生物分子凝聚物）的机械反应将有助于更好地理解细胞分化和衰老，并加速药物发现。于此，巴塞罗那科学技术学院Michael Krieg、西班牙impetux细胞力学光镊公司Paolo-Antonio Frigeri等研究人员提出了分时光镊微流变学来确定生物材料的频率和年龄依赖性粘弹性。

该方法涉及将单个激光束分成两个近乎瞬时的分时光阱，以同时进行力和位移测量，并量化五十倍频范围内从毫帕到千帕的机械性能。为了创建实用且稳健的纳米流变仪，研究人员利用数值和分析模型来分析与理想行为的典型偏差，并提供解决方案来解释这些差异。研究人员通过测量MEC-2气孔蛋白和CPEB4生物分子凝聚物的液固相转变，并量化斑马鱼祖细胞细胞胞内区室的复杂粘弹性特性，证明了该技术的多功能性。

在秀丽隐杆线虫中，研究人员发现了核膜蛋白LMN-1层粘连蛋白A、EMR-1 emerin和LEM-2 LEMD2的突变是如何在人体衰老过程中软化肠细胞的细胞质的，这些突变会导致人类过早衰老。研究人员证明，分时光镊微流变学提供了细胞和蛋白质混合物内部材料特性的快速表型，可用于生物医学和药物筛选应用。

参考文献：

Català-Castro, F., Ortiz-Vásquez, S., Martínez-Fernández, C. et al. Measuring age-dependent viscoelasticity of organelles, cells and organisms with time-shared optical tweezer microrheology. Nat. Nanotechnol. (2025).

https://doi.org/10.1038/s41565-024-01830-y