Het Gebruiken van de AtoomMicroscopie van de Kracht om Elastische Eigenschappen van Biologische Steekproeven door JPK Instrumenten Te Bepalen

Besproken Onderwerpen

Inleiding
Het Model van Hertz
Kwesties die moeten worden Onderzocht
De Eigenschappen van de Steekproef
Geschikte Waaier
Selectie van de Sonde
Voorbeeld van een Experiment van de Inkeping
Voorbereiding van de Sonde
Het Uitvoeren van de Experimenten van de Inkeping
Gegevens - verwerking
Het Testen van het Systeem
Conclusie

Inleiding

Het Gebruiken van de atoomkrachtmicroscoop (AFM) voor is nanoindentation als nuttig hulpmiddel elastische eigenschappen zoals de elastische modulus voor biologische steekproeven (figuur 1) te voorschijn komen bepalen. De Cantilevers dienen als zachte nanoindenters toestaand het lokale testen van kleine en niet homogene steekproeven zoals cellen of weefsels. Om de parameter van belang te berekenen worden diverse modellen gebruikt, maar de meesten van hen zijn gebaseerd op het model van Hertz en uitgebreid om de experimentele voorwaarden betreffende de indenters vorm of de dikte van de steekproef aan te passen.

Figuur 1. Overzicht van de modulus van de Jongelui voor verschillende biologische materialen

De analyse van Nanomechanical van cellen wordt meer en meer belangrijk op verschillende gebieden zoals kanker en ontwikkelingsbiologie. De Verschillen in stijfheid van normale en schadelijke cellen werden gevonden en ook kan de verandering in metastatisch potentieel met dalende cellulaire stijfheid worden gemerkt. Het Bepalen van de spanning van de celschors van de laagvoorouders van de zebrafishkiem openbaarde verschillen in stijfheid van de ecto-, meso en endodermal vooroudercellen. Een Ander voorbeeld van het gebied van ontwikkelingsbiologie is het mechanische testen van de groeisubstraten. Deze toepassing openbaarde de belangrijke rol van matrijselasticiteit voor de specificatie van het celgeslacht. Niet alleen zijn de cellen maar ook de componenten van hun extracellulair milieu, zoals collageenfibrillen getest voor hun mechanische eigenschappen [17]. Het potentieel van deze methodologie wordt wijd gebruikt in biologisch en ook andere disciplines om elastische eigenschappen van verschillende matrijzen en materialen te beschrijven.

Dit rapport beschrijft de toepassing en de aanwinst van elasticiteitsexperimenten gebruikend techniek AFM. Een overzicht van het het meest meestal gebruikte model, wordt het model van Hertz gegeven en de veronderstellingen en de resulterende beperkingen voor het gebruik met biologische steekproeven worden in detail besproken.

Het Model van Hertz

Het model van Hertz benadert de steekproef als isotroop en lineair elastisch vast lichaam bezettend een oneindig uitbreidende halve ruimte. Verder veronderstelt men dat indenter niet vervormbaar is en dat er geen extra interactie tussen indenter en steekproef zijn. Als deze voorwaarden worden voldaan aan kan de modulus van de Jongelui (e) van de steekproef worden gepast of worden berekend gebruikend het Draadloze model. Verscheidene parameters die de eigenschappen van de steekproef en inkepingssonde beschrijven moeten worden gespecificeerd.

Figuur 2. Bovenkant - Schets van het inkepingsexperiment. De cantilever is op weg geweest naar de steekproef door een afstand z ((gemeten) hoogte). De cantilever buigt in de tegenovergestelde richting (x) terwijl de steekproef door ä wordt gekarteld. Tot Slot wordt ä berekend door de cantileverafbuiging van de (gemeten) af te trekken hoogte. Bodem - Schema van de correctie van de hoogte voor cantilever het buigen (x) om de uiteinde-steekproef-scheiding (de kromme van de krachtinkeping) af te leiden.

De gegevens door inkepingsmetingen worden verkregen (de wijze van de krachtspectroscopie) zijn gewoonlijk percelen van kracht tegen piezo verplaatsing eerder dan om steekproefscheiding te tippen die. Om het model van Hertz toe te passen, moeten de krommen worden omgezet zoals die in figuur 2 worden verklaard.

Het model van Hertz veronderstelt neglectable de inkeping om in vergelijking met de steekproefdikte te zijn, dus moet de inkepingsdiepte worden geoptimaliseerd. Het model van Hertz is geldig voor kleine inkepingen (zeg tot 5-10% van de hoogte van de cel, misschien 200-500 NM) waar het substraat niet de berekeningen beïnvloedt. Er kunnen extra beperkingen in inkepingsdiepte zijn als het model van de uiteindevorm een benadering is. Vaak wordt het parabolische model gebruikt als indenter een gebied is omdat het gemakkelijker is te passen en de benadering is redelijk voor kleine inkepingen. De software van JPK IP biedt automatische montage voor alle indenter hier getoonde vormen aan, zodat is er niet meer om het even welke behoefte om deze benadering te maken.

Kwesties die moeten worden Onderzocht

Het model van Hertz maakt verscheidene veronderstellingen die niet echt worden ontmoet als de cellen of andere biologische steekproeven worden onderzocht.

In deze sectie worden deze afwijkingen en besproken hoe te om de betrouwbaarste metingen te maken.

De Eigenschappen van de Steekproef

Het model van Hertz veronderstelt absoluut elastisch gedrag evenals homogeniteit van de steekproef. Maar de meeste biologische materialen zijn noch homogeen noch absoluut elastisch. De energie door indenter wordt geleverd wordt niet volledig teruggegeven door een cel (aangezien het door een absoluut elastisch materiaal) worden gedaan maar verdrijft ten gevolge van kleverig en plastic gedrag dat ook verschijnt aangezien de hysterese tussen zich uitbreidt en trek een deel van de krachtkromme (in fig. 3 die). De veranderlijkheid van het kleverige gedrag wordt zichtbaar als de verschillende inkepingssnelheden worden getest. Hoger het ladingstarief, kleiner de inkeping en hoger de duidelijke stijfheid. De tijdschaal die dit gedrag beschrijven is de ontspanningstijd en is verschillend voor elk kleverig/viscoelastic materiaal. Het Gebruiken van snelheden dichtbij de ontspanningstijd zal in lagere krachten resulteren, omdat het celmateriaal tijd om zich van de kartelende sonde heeft te verwijderen. De Hogere snelheden resulteren in een hogere weerstand van het steekproefmateriaal en de algemene interactie is meer elastiek (de kracht is in fase met inkeping, niet snelheid). In algemeen is het best om in deze parameter verenigbaar te blijven om de zelfde aanvankelijke voorwaarden voor elk experiment te hebben. Maar men zou niet moeten vergeten dat elk materiaal of celtype zijn eigen ontspanningstijd heeft aangezien zij zeer in hun samenstelling (grootte van de kern, samenstelling van cytoskeleton enz.) kunnen variëren.

Figuur 3. De afstandskromme van de Kracht op een levende cel CHO wordt genomen (aftastensnelheid 5 µm/s die). (Het rode) Spoor en reconstitueert (donkerrode) kromme toont duidelijk hysterese ten gevolge van het kleverige en plastic gedrag van de cel.

Het Niet-homogeen Karakter van de steekproef kan ook in artefacten zoals variatie van de modulus van de Jongelui afhankelijk van inkepingsdiepte resulteren, d.w.z. afhankelijk van de laag of de component is indenter eigenlijk ingevend. De Cellen hebben diverse componenten (als glycocalix, membraanuitbreidingen, kern, of organellen) die op verschillende stijfheid kunnen wijzen. Het contactpunt lijdt ook aan deze variaties en interactie van de sonde en de de steekproefoppervlakte of molecules die de oppervlakte behandelen. Dergelijke krommen tonen vaak een zeer ondiep contactpunt waar E om zachter wordt berekend te zijn dan de steekproef werkelijk is. De „echte“ stijfheid van de steekproef wordt zo slechts gemeten wanneer de sonde de juiste oppervlakte bereikt die na het ondiepe deel van de kromme is. Dan past de pasvorm niet het contactpunt van de kracht-inkeping-Kromme (figuur 4) aan. Maar dit is verrassend niet aangezien het model van Hertz homogeniteit van de steekproef en geen interactie tussen steekproef en sonde veronderstelt. Tot Slot is het altijd belangrijk om zich namens de kromme te concentreren die de structuur vertegenwoordigt u wilt onderzoeken.

Figuur 4. Kracht tegenover inkepingskrommen uit een cel worden afgeleid, met het model dat van Hertz wordt gepast. Het zelfde buigt eerst werd gepast aan een inkeping van 200 NM (bovenkant), en tweede over de gehele inkepingswaaier van 400 NM (bodem). Duidelijk duwde de sonde door twee verschillende lagen aangezien het gepaste contactpunt van de eerste kromme van het contactpunt van de tweede kromme verschillend is. De module die van E van de eerste kromme, de stijfheid van de celoppervlakte beschrijven, is ongeveer 16 kPa, één van de tweede kromme, die kan worden verondersteld om te de module van E van het cytoplasma te zijn, kPa ongeveer 35.

Geschikte Waaier

Ook belangrijk is de geschikte waaier vinden die moet worden gebruikt om optimale en reproduceerbare resultaten voor elasticiteitsberekeningen op te leveren. Zoals beschreven in de sectie boven E schommelt sterk bij zeer lage inkepingen rond het contactpunt maar bereikt een plateau met stijgende inkeping om definitief, hoofdzakelijk als resultaat van de substraatstijfheid (ziet het glasplaatje enz., figuur 5, bodem) opnieuw te stijgen. Aldus moet de hoogte van de gekartelde structuur sterk worden overwogen. Het model van Hertz is slechts geldig voor kleine inkepingen (zeg tot 5-10% van de hoogte van de cel, misschien 200-500 NM) waar het substraat niet de berekeningen beïnvloedt en waar de meetkunde van de inkeping de meetkunde van indenter aanpast. Zoals hierboven beschreven in de sectie van Hertz, is de beste manier om de optimale waaier te vinden een kromme van de krachtafstand met vrij hoge inkeping te registreren en E voor elk punt van de overeenkomstige kromme van de krachtinkeping te passen. Het In Kaart Brengen E over inkeping openbaart de inkeping wanneer E om naar een constante waarde begint te neigen die zou moeten worden gebruikt om de modulus van de Jongelui te bepalen (figuur 5, midden).

Maar het kan gebeuren dat er geen duidelijk plateau is, vooral wanneer het kartelen van niet homogene steekproeven. Als een cel bijvoorbeeld net boven de kern gebruikend vrij kleine indenter (b.v. een piramide) wordt getest, kan de kern vanaf onder de sonde uitglijden en het resultaat is een daling van het gemeten modulusrecht nadat de kern door de sonde werd geduwd (figuur 5, bovenkant).

Figuur 5. E tegenover inkepingskrommen van een cel CHO sondeerde met piramidale indenter bij verschillende gebieden: het recht boven de kern (bovenkant), het gebied naast de kern (midden) en naderen de rand van de cel (bodem). Het Testen net boven de kern (bovenkant) duidde hier slechts vluchtig de stijfheid van de kern aan. Duidelijk werd de kern toen weg resulterend in daling van E. Probing een vrij homogene gebied (midden) geopenbaarde zelfs inkeping van het cytoplasma geduwd die om ongeveer 250 NM beginnen. De Inkeping van de celrand (bodem) leidt tot een seconde, substraat afhankelijke verhoging van E die bij vrij lage inkepingen beginnen.

Alle drie krommen van figuur 5 komen uit de zelfde cel voort en met de zelfde sonde in precies de zelfde omstandigheden genomen. Alhoewel er geen duidelijke „tweede“ verhoging van E en zo geen duidelijke of typische wenk van een effect van het glassubstraat voor beide hoger E tegenover inkepingskrommen is, wijst de verhoging van de duidelijke stijfheid van het celcentrum aan de rand op een invloed van het substraat. Maar dit is verrassend niet aangezien de hoogte van de cel bij de kern om rond 5 µm werd gemeten te zijn, bij het omringen van de kern om rond 1.3 µm te zijn en bij de rand rond 0.5 µm. Tot Slot tonen deze resultaten aan dat het effect van het substraat niet alleen zichtbaar door een verhoging van E binnen E tegenover inkepingskrommen maar ook door de waarden van E bij dunnere gebieden van de cellen te verhogen is.

Selectie van de Sonde

Welke cantilever zou moeten worden gebruikt afhangt van de stijfheid van de steekproef. Als vuistregel kan men in mening houden dat de stijfheid van de cantilever rond de waaier van de steekproefstijfheid zou moeten zijn. Voor cellen die de zachtste cantilevers beschikbaar met de lenteconstanten van zou rond zeer zacht en gevoelig zijn 10-30 mN/m moeten worden gebruikt. Voor stijvere steekproeven zoals agarose gelen zijn de hogere de lenteconstanten (30-100 mN/m of meer) aangewezen.

Een Ander te overwegen punt is de keus van de indenter vorm. Voor zachte biologische steekproeven wordt het geadviseerd om sferische sondes te gebruiken aangezien de kracht wordt toegepast op een breder steekproefgebied dan het geval zou zijn als een scherp piramidaal of kegeluiteinde wordt gebruikt, dat in een lagere druk resulteert. Deze manierpenetratie van de steekproef wordt verhinderd. Maar dit is niet de enige reden om sferische indenters te verkiezen. De Cellen of de weefsels zijn zeer niet homogeen, bestaand uit verschillende componenten (kern, cytoskeletal componenten, organellen…). Om een algemene indruk voor dergelijke niet homogene materialen op te brengen vrij grote zijn indenters zoals 20 parels µm nuttig.

Hogere resolutie opbrengen, b.v. om enige cellen of verschillende celdelen te testen, of de druk te verhogen om stijvere materialenparels van kleinere diameters te kartelen kan worden gebruikt (1-10 µm, afhankelijk van de gewenste resolutie). De Gebieden zijn niet altijd de beste oplossing. Als de steekproef van zeer kleine afmetingen is of als de verschillende gebieden in hogere resolutie (hoger dan één micron) moeten worden getest de piramidale uiteinden van het siliciumnitride kunnen een alternatief zijn. Een nadeel van dergelijke min of meer scherpe uiteinden is natuurlijk dat zij de steekproef kunnen doordringen en zo tot onnauwkeurige berekeningen van de modulus van de Jongelui leiden (over het algemeen een daling van stijfheid).

Maar anderzijds zijn zij minder belemmerd door structuren zoals cellulaire uitbreidingen of residu's zich uitbreidt van glycocalix dan de gebieden zijn. Sferische indenters voelen vaak dergelijke uitbreidingen, en het resultaat is een zeer ondiep contactpunt dat uiterst moeilijk is te bepalen (wat ook de reden is waarom het zou moeten worden gepast). Een meer algemeen probleem dat met cellen voorkomt is vervormde die krachtkrommen, meestal als „schouder“ in het contactgebied worden getoond (fig. 6). Deze vervormingen kunnen uit contact met kleine structuren zoals spanningsvezels of vliezige uitbreidingen voortkomen, die dan vanaf de sonde uitglijden, die tot een tweede contactpunt leiden.

Figuur 6. Vervormd die breid kromme uit op een cel CHO wordt genomen gebruikend sferische indenter 2 µm.

Voorbeeld van een Experiment van de Inkeping

In dit voorbeeld wordt het werkschema om de modulus van de Jongelui van levende cellen af te leiden CHO beschreven. CellHesion® 200, opgezet op een optische microscoop van Zeiss (AxioObserver) werd, gebruikt om de sferische sonde voor te bereiden die ging worden gebruikt evenals inkeping uitvoeren CellHesion® 200 is een nieuw AFM gebaseerd die apparaat experimenteert, uitsluitend wordt ontwikkeld om aan de behoeften te voldoen om cellulaire adhesie en werktuigkundigen te testen. Een PetriDishHeater™ werd gebruikt als steekproefhouder aangezien de cellen op petrischalen WPI werden gekweekt. De cellen werden gehouden in de fysiologische omstandigheden tijdens het gehele experiment (37°C, HEPES voor als buffer opgetreden middel).

Voorbereiding van de Sonde

Sferische indenters kunnen of van speciale leveranciers zoals deeltjessondes van Novascan (het glasgebieden van 0.6-25 µm in bijlage aan cantilevers) worden gekocht, of zij kunnen eigengemaakt zijn door gebieden op cantilevers te lijmen. Voor dergelijk doel is de tipless cantilever passend. De Zorg moet worden genomen als de cantilevers met uiteinden worden gebruikt, vooral als de kleine gebieden in bijlage zijn. Dit is omdat het gebied zal vastmaken aan de kant van het uiteinde, eerder dan op het eind, zodat het uiteinde nog een invloed op het experiment zal hebben, vooral als de gekozen gebieddiameter minder dan de uiteindehoogte is. De cantilevers van het Silicium hebben uiteinden van tot rond 15 µm. Aldus zouden de tipless cantilevers betere keus of minstens de cantilevers zijn van het siliciumnitride die kortere uiteinden (tot 5 µm) hebben.

Dit bijvoorbeeld werd een tipless cantilever (Pijl TL1, NanoWorld, k = 0.03 N/m) met een kiezelzuurgebied in bijlage (diameter 11 µm) gebruikt als inkepingssonde (fig. 7). De kiezelzuurparels werden vastgemaakt aan de cantilever met epoxy in twee delen, maar andere biocompatibele kleefstoffen zoals optische kleefstof zijn ook passend. Dit kan gemakkelijk worden gedaan door een microscoopdia voor te bereiden waar de gebieden op één deel en epoxy op een aangrenzend deel worden gedeponeerd. Als de parels in vloeistof worden opgeschort, wordt een daling gezet op de dia en droog. Een paar schoon pincet kan ook worden gebruikt om droge parels op de dia over te brengen, of de pareloplossing uit te spreiden. Dan wordt een kleine hoeveelheid epoxy uitgespreid zeer dun dichtbij de parels gebruikend een blad of pipetuiteinde.

Figuur 7. De cantilever van Tipless met een 11 microngebied in bijlage

De cantilever moet eerst in epoxy worden ondergedompeld. Een benadering wordt gedaan op een schoon gebied van glas de oppervlakte vinden. Dan wordt het cantileveruiteinde geplaatst over de rand van het epoxyflard gebruikend de plaatsende schroeven en een meting van de krachtspectroscopie wordt in werking gesteld om het uiteinde in de lijm onder te dompelen. Een setpoint van rond 0.5 tot 1 V zou moeten volstaan. Als er teveel lijm op het uiteinde is kan het over de parel stromen en het inbedden. Om dit te verhinderen, zouden één of meerdere extra de spectroscopiemetingen op een schoon glasgebied moeten worden uitgevoerd. Dit zal bovenmatige lijm verwijderen. Tot Slot om een gebied vast te maken dat, wordt een andere krachtkromme in werking gesteld met het uiteinde over een gebied wordt geplaatst.

Het Uitvoeren van de Experimenten van de Inkeping

De microsfeersonde werd opgezet en richtte zich gebruikelijk op het hoofd AFM. De petrischaal WPI die adherente cellen CHO bevatten werd opgezet aan de petrischaalverwarmer en de temperatuur werd geplaatst aan 37°C. De cantilever was toen gekalibreerd die, d.w.z. de de lenteconstante wordt bepaald om de kracht kunnen precies specificeren dat op de steekproef moet worden toegepast. Gebruikend NanoWizard® of CellHesion200® leidt de kaliberbepalingsmanager van de software JPK SPM de gebruiker die door die het kaliberbepalingsproces, de gevoeligheid berekenen door een krachtkromme (op een hard substraat wordt genomen) te passen binnen het lineaire contactdeel en de constante lente te bepalen met de thermische lawaaimethode. Zodra de kaliberbepaling volledig is, kan de gewenste setpoint kracht in Newtons (gewoonlijk pico- of nano-Newtons) zijn ingegaan. Nu zou het experiment kunnen zijn begonnen.

De de afstandskrommen werden van de Kracht genomen direct boven de kern van verschillende cellen. Vrij hoge setpoints werden gebruikt (nN tot 4) aangezien de mechanische eigenschappen van deze cellen onbekend waren. De uitbreiding/trekt snelheid in werd geplaatst aan 5 µm/s en de gesloten lijn werd gebruikt.

gegevens - verwerking

De software van JPK IP geeft de mogelijkheid om de modulus van de Jongelui uit krachtkrommen af te leiden die verscheidene stappen doornemen (fig. 8). Alle verrichtingen moeten op worden toegepast uitbreiden kromme aangezien het (normaal of op zijn minst in vloeistof) geen interactie zoals adhesie bevat die een besluit van het contactpunt onmogelijk opstellen. De eerste stap van de verwerking is gecompenseerd om het even welk of schuine stand te verwijderen uit de kromme en het contactpunt te vinden. Daarom Trekken de opties „basislijn af“ en „Vind het contactpunt“ moet worden geselecteerd. Het is niet essentieel om het contactpunt precies te bepalen of de basislijn compenseerde hier aangezien zij veranderlijke geschikte parameters zijn en geen invloed op de geschikte resultaten hebben. Om Het Even Welke schuine stand zou uit de basislijn moeten worden verwijderd aangezien dit een geen deel van de pasvorm van Hertz is. De volgende stap is „Hoogte voor cantilever te verbeteren die“, een eigenschap buigen die de inkepingsdiepte door het verschil tussen de piezo beweging en de cantilever verticale afbuiging in eenheden van lengte te nemen berekent. Nu de krommen klaar om met het model van Hertz worden gepast om de modulus van de Jongelui af te leiden. Andere waarden, zoals het gepaste „contactpunt“ en de geschikte kwaliteitsparameter „worden overblijvende RMS“ ook getoond.

Figuur 8. Verrichtingen om de modulus van de Jongelui uit een krachtkromme af te leiden. De eerste stap is gecompenseerd om het even welk of schuine stand te verwijderen uit de basislijn en het contactpunt te vinden. om de contactpuntbepaling te optimaliseren kan de kromme worden gladgemaakt. De volgende en essentiële stap is de cantilever die van de piezo beweging af te trekken de inkeping buigen op te brengen, d.w.z. wordt een nieuw kanaal genoemd de scheiding van de uiteindesteekproef gecreeerd. Tot Slot kan het model van Hertz worden toegepast. De meetkunde van indenter is worden gespecificeerd evenal Poisson verhouding (die bij 0.5 voor biologische steekproeven) kunnen worden verlaten en de te passen gegevenswaaier.

Als vele krommen werden geregistreerd is er de mogelijkheid om batch-verwerking te gebruiken waar alle beschreven verrichtingen op een partij krommen (binnen één omslag) kunnen worden toegepast.

Vóór batch-verwerking, is het nuttig om een paar krommen meer in detail te onderzoeken om de optimale geschikte waaier te vinden die dan op alle krommen kan worden toegepast. Daarom zou de geschikte waaier trapsgewijze moeten worden verhoogd tot de modulus van E naar een constante waarde neigt. In figuur 9 wordt de modulus van de Jongelui uit een cel CHO wordt afgeleid in kaart gebracht in afhankelijkheid van inkeping die. Hier begint E om constante waarden om ongeveer 700-800 NM inkepingsdiepte te nemen. Als het onderzoeken van een serie van krommen, die batch-verwerking gebruiken, zou deze waarde voor geschikte waaier moeten worden gebruikt. Natuurlijk zou de kwaliteit van de pasvorm altijd moeten worden gecontroleerd door of direct de krommen te bekijken of door overblijvende RMS te vergelijken die ook in het resultatendossier wordt neergeschreven dat wanneer het gebruiken van batch-verwerking wordt geproduceerd.

Figuur 9. E tegenover inkepingskromme van een cel CHO. Om ongeveer de niveaus van de 700 NMinkeping E aan een constante waaier (Pa rond 450).

Het Testen van het Systeem

De modulus van de Jongelui wordt vaak gebruikt om mechanische eigenschappen van cellen en andere steekproeven te beschrijven. In veel gevallen de bedoeling om dergelijke experimenten te doen is de resultaten met andere die gegevens te vergelijken, door andere onderzoekers worden geproduceerd. Het Kammen door literatuur één vindt altijd discrepantie tussen de waarden van E van gelijkaardige experimenten maar gepresteerd gebruikend verschillende apparaten. Om te evalueren maar oo hoe het systeem werkt een gevoel voor de techniek en behandeling te bereiken is het vaak nuttig met een steekproef beginnen waar de elasticiteit reeds met een gelijkaardig systeem is beschreven. De Gelen van polymeren zoals agarose of polyvinyl alcohol zijn welldescribed steekproeven die vaak worden gebruikt om principes van elasticiteitsmetingen te beschrijven.

Om het systeem te testen waarop de celexperimenten werden uitgevoerd was een 2.5% agarose gel gekarteld gebruikend een sferische sonde 11 µm. Aangezien agarose de gelen in deze concentratie stijver zijn dan cellen, moeten de stijvere sondes, b.v. met de lenteconstanten van 0.5-5 N/m. worden gebruikt. In dit voorbeeld werd een cantilever NSC van mikromasch (4 N/m) gebruikt. Overeenkomstig E tegenover inkepingskromme wordt getoond in figuur 10 tonend definitief E van kPa rond 36. Deze waarde gaat goed met de literatuur (figuur 1) akkoord.

Figuur 10. E tegenover inkepingskromme berekende voor een kromme van de krachtafstand op een 2.5% agarose gel wordt genomen gebruikend een sferische sonde 11 µm met de lente constant van 4 die N/m. Definitief E is kPa rond 36

Conclusie

Ondanks sommige beperkingen het model van Hertz een nuttige en algemeen gebruikte methode is om mechanische eigenschappen van biologische steekproeven zoals cellen uit te drukken. Er zijn sommige kwesties die in mening zoals de geschikte waaier of de samenstelling van de steekproef zouden moeten worden gehouden. De Biologische steekproeven tonen vaak viscoelastic gedrag en zij zijn niet homogeen, d.w.z. bestaan uit verschillende „materialen“ met verschillende elastische eigenschappen. Om precies te weten welke component precies door de resultaten wordt beschreven is het het belangrijkst om te worden op de hoogte brengen van de steekproef en de parameters voldoende aan te passen.

Het Onderzoeken van al deze kwesties zal helpen om redelijke en reproduceerbare resultaten op te leveren.

JPK NanoWizard®II of CellHesion®200 in combinatie met specifieke steekproefhouders, zoals PetriDishHeater™ of BioCell™, verstrekt de middelen om elasticiteitsgegevens (onder talrijk andere gegevenstypes) voor biologische steekproeven te verkrijgen. Bovendien helpt de software van JPK IP de gebruiker door alle stappen om de verworven krommen voor te bereiden voor de verwerking van Hertz en verstrekt een makkelijk te gebruiken calculator voor de modulus van de Jongelui.

Bron: Instrumenten JPK

Voor meer informatie over deze bron te bezoeken gelieve Instrumenten JPK

Date Added: Jan 16, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 20:52

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit