13-18 September 2019
Kraków
Europe/Warsaw timezone

Zastosowanie modelu warstwowego do określenia elastyczności układów biologicznych

15 Sep 2019, 15:00
2h
Prezentacja plakatu Nanofizyka i nanotechnologia (S2) Sesja plakatowa

Speaker

Mrs Magdalena Rusaczonek (Uniwersytet Jagielloński)

Description

Właściwości fizyczne układów biologicznych można badać przy użyciu mikroskopii sił atomowych. Szczególnie użyteczna jest wersja spektroskopowa tej metody. Dzięki dokładnym pomiarom sił wyznacza się zarówno topografię próbki, jak i jej właściwości fizyczne. Wyjątkowo istotna jest elastyczność, gdyż jest ona związana ze zmianami funkcjonalnymi lub patologicznymi. Głębokie zrozumienie elastyczności komórek jest kluczowe dla prawidłowego opisu ich funkcjonowania.
Ważnym krokiem w badaniach elastyczności jest interpretacja danych eksperymentalnych. Dwa najczęściej stosowane modele teoretyczne, wprowadzone przez Hertza i Sneddona, to modele jednoparametrowe, które spełniają silne założenia, m.in. o jednorodności materiału, małych odkształceniach, specyficznej geometrii sondy, itp. Układy biologiczne o złożonej strukturze są dalekie od jednorodności. Analiza pomiarów krzywych siła-odległość ujawnia zmiany lokalnej sprężystości wraz z głębokością indentacji. W konsekwencji modele wieloparametrowe są niezbędne do prawidłowej interpretacji danych.
Zmiany w elastyczności komórek są związane z ich budową warstwową. W komórkach śródbłonka zewnętrzną warstwą jest powłoka glikoprotein zwana glikokaliksem, następną jest błona komórkowa wspierana przez cytoszkielet, który otacza organelle komórkowe. Aby zbadać tak złożone struktury, wyznaczono na podstawie krzywych siła-indentacja lokalny parametr sprężystości. Uzyskane dane zinterpretowano przy użyciu modelu materiału warstwowego opisanego przez Kovaleva i in. Otrzymany parametr elastyczności jest opisywany funkcją schodkową ze strefami przejściowymi, w których występuje gradient elastyczności. W wyniku analizy oszacowano parametry sprężystości kolejnych warstw.

Primary author

Mrs Magdalena Rusaczonek (Uniwersytet Jagielloński)

Co-authors

Dr Bartłomiej Zapotoczny (Uniwersytet Jagielloński) Marek Szymoński (Uniwersytet Jagielloński) Prof. Jerzy Konior (Uniwersytet Jagiellońki)

Presentation Materials

Your browser is out of date!

Update your browser to view this website correctly. Update my browser now

×