생물학적으로 의미 있는 미세 기계적 힘, 예컨대 세포 견인력(cellular traction forces, CTFs, ∼kPa)의 검출은 암 진단의 발전과 기계생물학(mechanobiology)에 대한 이해를 위해 필수적이다. 그러나 기존의 메카노크로믹(mechanochromic) 분자들은 형광 변화에 요구되는 높은 메카노크로믹 역치 응력(∼GPa)을 필요로 하므로, 생의학적 적용에서의 활용이 제한된다. 본 연구에서는 0.5 Pa의 전례 없는 메카노크로믹 역치 응력을 보이는 새로운 계열의 메카노크로믹 분자를 제시한다. 이 메카노크로믹 분자들은 기계적 자극에 의해 명확한 형광 편차를 보이면서, 과냉각 액-결정 전이(supercooled liquid‐to‐crystal transition)를 겪으며, 동시에 점진적으로 조절되는 메카노크로믹 감도를 나타낸다. 극도로 민감한 이 메카노크로믹 장치는 서로 다른 CTF 특성을 지닌 암세포를 효과적으로 구별하고, 그들의 전이성 경향과 상관관계를 보인다. 특히 원발성 종양과 전이 부위로부터 유래한 환자 유래 암세포는 형광 신호의 turn-on 속도에서 각각 18.7%와 73.5%의 서로 다른 대비를 보였으며, 이는 본 플랫폼이 암 진단과 치료 모니터링에 지닐 잠재력을 강조한다. 본 연구는 메카노크로믹 소재 기술에서의 중요한 진전을 나타내며, 다양한 생의학적 적용을 위한 고감도 도구를 제공한다.

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