Relatório dos Instrumentos de JPK na Pesquisa de Nanostructures no Instituto de Tecnologia de Karlsruhe

Published on January 31, 2012 at 7:29 PM

Instrumentos de JPK, um fabricante mundo-principal da instrumentação nanoanalytic para a pesquisa nas ciências da vida e matéria macia, relatórios na pesquisa do Dr. Clemens Franz no DFG-Centro para Nanostructures Funcional em Karlsruhe.

O Dr. Clemens Franz conduz um grupo de pesquisadores no DFG-Centro para Nanostructures Funcional no Instituto de Tecnologia de Karlsruhe onde trabalha em expandir o uso do AFM para aplicações biológicas da pilha. O AFM tem uma vantagem forte sobre outras técnicas da microscopia. As Amostras podem ser imaged directamente sem preparação prévia, tal como a mancha ou a fixação. Isto faz a técnica extremamente apropriada para amostras biológicas da imagem lactente enquanto as moléculas biológicas ou mesmo as pilhas vivas podem ser mantidas sob circunstâncias fisiológicos. O grupo igualmente usa rotineiramente o AFM para caracterizar carcaças da adesão de pilha.

Anel de Ramona & Lu Dao do Grupo de Franz em Karlsruhe usando sistemas de JPK NanoWizard.

Dado que os modilhões do AFM são molas ultrasoft, podem ser usados para medir inter e mesmo ligações intramolecular. Para estudar a adesão de pilha, o Dr. Franz e sua equipe empregam frequentemente a espectroscopia AFM-baseada da força da único-pilha (SCFS). Aqui, uma pilha viva é anexada ao modilhão do AFM e trazida no contacto com uma carcaça sob condições definidas do contacto (força e tempo do contacto). Com uma sensibilidade da força que mede sobre quatro ordens de grandeza, SCFS fornece uma oportunidade original de medir forças celulares da adesão do nível da único-molécula à adesão total na mesma instalação experimental. SCFS AFM-baseado forneceu a introspecção importante nos mecanismos moleculars envolvidos na geração da força da adesão, tal como a transição do único-receptor negociado ao receptor cooperativo que liga durante a fase inicial de contacto celular com uma carcaça extracelular. Além Disso, as propriedades adesivas de superfícies diferentes podem exactamente ser caracterizadas.

Seu desafio mais atrasado é combinar o AFM com as técnicas avançadas da fotomicroscopia, tais como o laser que faz a varredura da microscopia confocal ou total da reflexão (TIRF) interna. Desta maneira, a aglomeração dos receptors pode ser seguida em pilhas vivas pela tempo-lapso-microscopia óptica e directamente ser correlacionada à informação da força da adesão. O grupo tem construído agora uma instalação funcional de TIRF/AFM.

A motivação para este trabalho é compreender melhor mecanismos fundamentais da adesão de pilha, eventos da adesão particularmente inicial quando as pilhas encontram primeiramente componentes da matriz extracelular (ECM). Com o uso de micro ou carcaças artificiais nano-modeladas da adesão de pilha, o objetivo é emular o ambiente natural da pilha e manipular a adesão de pilha.

O Dr. Franz descreve porque gosta de usar os sistemas de JPK AFM: De “os produtos JPK são particularmente apropriados para a pesquisa biológica devido a sua acessibilidade relativa; sua boa integração do hardware/software; a disponibilidade de câmaras calorosos da amostra e a possibilidade à imagem no líquido para manter a amostra biológica funcional. Além Disso, a integração excelente das ofertas de JPK do AFM e de técnicas ópticas da microscopia (tais como a microscopia do contraste, a confocal ou do TIRF da fase) quando a escala puxando z-piezo original de 100 µm (os módulos de CellHesion) for essencial para a separação completa da pilha-carcaça na espectroscopia da força da único-pilha.”

Last Update: 31. January 2012 23:46

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