RU2466401C1 - Method for blood cell elasticity test - Google Patents

Method for blood cell elasticity test Download PDF

Info

Publication number
RU2466401C1
RU2466401C1 RU2011109741/15A RU2011109741A RU2466401C1 RU 2466401 C1 RU2466401 C1 RU 2466401C1 RU 2011109741/15 A RU2011109741/15 A RU 2011109741/15A RU 2011109741 A RU2011109741 A RU 2011109741A RU 2466401 C1 RU2466401 C1 RU 2466401C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tipless
hollow polymer
cells
cantilever
force
Prior art date
Application number
RU2011109741/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011109741A (en
Inventor
Марина Юрьевна Скоркина (RU)
Марина Юрьевна Скоркина
Марина Зотовна Федорова (RU)
Марина Зотовна Федорова
Никита Александрович Забиняков (RU)
Никита Александрович Забиняков
Евгения Анатольевна Сладкова (RU)
Евгения Анатольевна Сладкова
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет"(НИУ "БелГУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет"(НИУ "БелГУ") filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет"(НИУ "БелГУ")
Priority to RU2011109741/15A priority Critical patent/RU2466401C1/en
Publication of RU2011109741A publication Critical patent/RU2011109741A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2466401C1 publication Critical patent/RU2466401C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: method involves making a cantilever, scanning tissue cells, producing force curves, calculating a Young 's modulus. The cantilever is made of hollow polymer microspheres of the diametre of 10 mcm attached on a tipless in the mode of force spectroscopy. The hollow polymer microspheres are arranged on the opposite section of the same glass substrate with a live cell suspension; the substrate is placed in a chamber saturated with water vapour, and at first force spectroscopy is performed at the section of the glass substrate comprising the hollow polymer microspheres with delivering the tipless on a separate hollow polymer microsphere, and after attached to the tipless the scanned area is induced to cover the cell suspension, and force curves are recorded with staying attached to the sample. The presented method is technically simple, enables eliminating the cell damage during force spectroscopy, causes no changes of the properties of the analysed samples, provides maintaining nativity and form of the blood cells, enables producing the most reliable results.
EFFECT: method may be used in general and clinical physiology for blood cell elasticity test.
1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение - способ определения упругости клеток крови относится к области физиологии крови и может быть использован для изучения свойств поверхности нативных клеток методом силовой спектроскопии.The invention is a method for determining the elasticity of blood cells relates to the field of blood physiology and can be used to study the surface properties of native cells by force spectroscopy.

В области сканирующей зондовой микроскопии известны способы определения упругости биологических объектов методом силовой спектроскопии. В основе этого метода лежит измерение степени деформации поверхности образца при взаимодействии его с вершиной зонда АСМ [1]. Для АСМ спектроскопии рекомендованы способы измерения упругости зондами с «мягкой балкой», константа жесткости которой находится в пределах 10-2-10-1 Н/м, позволяющей исследовать мягкие биологические образцы [2]. Однако главным недостатком этих способов является малый радиус АСМ-зонда, который легко нарушает целостность биологической мембраны, протыкая ее своим острием.In the field of scanning probe microscopy, methods are known for determining the elasticity of biological objects by force spectroscopy. The basis of this method is the measurement of the degree of deformation of the surface of the sample during its interaction with the tip of the AFM probe [1]. For AFM spectroscopy, methods for measuring the elasticity of probes with a “soft beam” are recommended, the stiffness constant of which is in the range of 10 -2 -10 -1 N / m, which makes it possible to study soft biological samples [2]. However, the main disadvantage of these methods is the small radius of the AFM probe, which easily violates the integrity of the biological membrane by piercing it with its tip.

Известны способы изучения свойств поверхности биологических объектов с использованием сенсоров, в качестве которых выступают биологические молекулы, одиночные клетки и слои, иммобилизованные на титановых tipless кантилеверах [3]. Основным недостатком таких способов является использование в качестве сенсоров биологических объектов, не откалиброванных размеров, т.е. точная форма вершины каждого конкретного зонда неизвестна. В результате довольно сложно получить количественные значения упругости. Помимо этого биологические сенсоры не пригодны для измерения упругости клеток крови, т.к. вступают с ними во взаимодействие за счет сил адгезии.Known methods for studying the surface properties of biological objects using sensors, which are biological molecules, single cells and layers immobilized on titanium tipless cantilevers [3]. The main disadvantage of such methods is the use as biological sensors of non-calibrated sizes, i.e. the exact vertex shape of each specific probe is unknown. As a result, it is rather difficult to obtain quantitative values of elasticity. In addition, biological sensors are not suitable for measuring the elasticity of blood cells, because come into interaction with them due to the forces of adhesion.

Наиболее близким по своей сущности к заявляемому является способ измерения модуля Юнга биологических объектов в жидкой среде с помощью специального зонда АСМ [4], включающий измерение упругости поверхности кровеносного сосуда. Для осуществления способа изготавливают зонд следующим образом:The closest in essence to the claimed is a method of measuring the Young's modulus of biological objects in a liquid medium using a special AFM probe [4], including measuring the elasticity of the surface of a blood vessel. To implement the method, a probe is made as follows:

1) высаживают кварцевые шарики диаметром 5 мкм на стеклянную подложку и высушивают их;1) plant quartz beads with a diameter of 5 μm on a glass substrate and dry them;

2) наносят небольшое количество эпоксидного клея на другую часть стеклянной подложки;2) apply a small amount of epoxy glue to another part of the glass substrate;

3) устанавливают tipless контилеверы, марки CSC12 фирмы MicroMash (жесткость 0,6 Н/м), в держатель АСМ, пьезосканер которого используется в качестве прецизионного манипулятора;3) install tipless contolevers, MicroSCM brand CSC12 (hardness 0.6 N / m), in the AFM holder, the piezoscanner of which is used as a precision manipulator;

4) свободный конец tipless контилевера приводят в соприкосновение с каплей жидкости клея, а затем опускают на отдельно лежащий кварцевый шарик (под контролем оптического микроскопа);4) the free end of the tipless contolever is brought into contact with a drop of glue liquid, and then lowered onto a separate quartz ball (under the control of an optical microscope);

5) tipless контилевер извлекают из микроскопа и оставляют до полного затвердевания эпоксидного клея.5) the tipless contilever is removed from the microscope and left until the epoxy adhesive has completely cured.

С помощью созданного зонда проводят измерения упругих свойств поверхности брюшной аорты лабораторной крысы. Для этого фрагмент кровеносного сосуда разрезают вдоль, закрепляют на твердом основании в жидкостной ячейке АСМ. Сканирование производят в жидкостной ячейке с помощью микроскопа «Solver-Bio» (производитель НТ-МДТ). Получают серию силовых кривых, на основании которых рассчитывают модуль Юнга в соответствии с моделью Герца.Using the created probe, the elastic properties of the surface of the abdominal aorta of a laboratory rat are measured. For this, a fragment of a blood vessel is cut lengthwise, fixed on a solid base in an AFM liquid cell. Scanning is performed in a liquid cell using a Solver-Bio microscope (manufacturer NT-MDT). A series of force curves is obtained, based on which Young's modulus is calculated in accordance with the Hertz model.

Недостатком изложенного способа является использование в качестве зонда кварцевых шариков, которые являются жесткими, несмотря на большой радиус закругления, в результате они изменяют свойства клеточной поверхности, оставляя на ней вдавливания. Использование в процессе прикрепления шарика к tipless контилеверу эпоксидного клея создает риск получения хрупкого tipless контилевера при несоблюдении пропорций при разведении эпоксидной смолы с отвердителем. Длительная сушка (до 1 суток) зондов до полного затвердевания клея ограничивает время исследования живых клеток. Сканирование стенки сосуда, закрепленного на твердом основании, изменяет силы поверхностного натяжения клеточной поверхности, что приводит к завышенным значениям модуля Юнга. Кроме того, использование в процессе выполнения силовой спектроскопии жидкостной ячейки, заполненной физиологическим раствором, создает дополнительные силы при отводе зонда от поверхности образца, что негативно влияет на достоверность полученных результатов.The disadvantage of the above method is the use of quartz balls as a probe, which are rigid, despite the large radius of curvature, as a result, they change the properties of the cell surface, leaving indentations on it. The use of epoxy adhesive in the process of attaching the ball to the tipless contilever creates the risk of obtaining a fragile tipless contilever when proportions are not observed when diluting the epoxy resin with the hardener. Prolonged drying (up to 1 day) of the probes until the glue has completely hardened limits the time of investigation of living cells. Scanning the wall of a vessel mounted on a solid base changes the surface tension forces of the cell surface, which leads to overestimated values of Young's modulus. In addition, the use in the process of performing power spectroscopy of a liquid cell filled with physiological saline creates additional forces when the probe is removed from the surface of the sample, which negatively affects the reliability of the results.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа исследования упругих свойств клеток крови, который не вызывает механического повреждения клеток, не нарушает целостность их мембран и сводит к минимуму адгезию зонда к поверхности клетки, позволяющего получать наиболее достоверные результаты.The objective of the invention is to provide a method for studying the elastic properties of blood cells, which does not cause mechanical damage to cells, does not violate the integrity of their membranes and minimizes the adhesion of the probe to the cell surface, which allows to obtain the most reliable results.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого способа определения упругости клеток крови, включающего изготовление tipless контилевера, закрепление биологической ткани, сканирование клеток ткани, получение силовых кривых, расчет модуля Юнга, причем tipless контилевер изготавливают на основе полых полимерных микросфер диаметром 10 мкм, которые прикрепляют в режиме силовой спектроскопии на tipless контилевер, предварительно обработанный густым раствором желатина и охлажденный на воздухе в течение 2-3 минут. Полые полимерные микросферы расположены на противоположном участке той же стеклянной подложки, что и суспензия с живыми клетками. Для сохранения нативных свойств клеток стеклянную подложку помещают в камеру, насыщенную парами воды, и сначала проводят силовую спектроскопию на участке стеклянной подложки, где расположены полые полимерные микросферы, осуществляя подвод tipless контилевера на отдельно лежащую полую полимерную микросферу, а после прикрепления ее к tipless контилеверу область сканирования переводят на суспензию клеток и, не отрываясь от образца, производят регистрацию силовых кривых не менее 20 клеток.The problem is solved using the proposed method for determining the elasticity of blood cells, including the manufacture of tipless contilever, fixing biological tissue, scanning tissue cells, obtaining force curves, calculation of Young's modulus, and tipless contilever is made on the basis of hollow polymer microspheres with a diameter of 10 μm, which are attached in the mode force spectroscopy on tipless contilever, pre-treated with a thick solution of gelatin and cooled in air for 2-3 minutes. Hollow polymer microspheres are located on the opposite side of the same glass substrate as the suspension with living cells. To preserve the native properties of the cells, the glass substrate is placed in a chamber saturated with water vapor, and first, power spectroscopy is performed on the glass substrate where the hollow polymer microspheres are located by supplying the tipless contiler to a separately lying hollow polymer microsphere, and after attaching it to the tipless contiler, the area scans are transferred to a suspension of cells and, without breaking away from the sample, registration of force curves of at least 20 cells is performed.

Предлагаемый способ позволит получить объективные данные об упругих свойствах клеток крови за счет использования модифицированных АСМ-зондов, которые не будут изменять свойства поверхности, т.к. полые полимерные микросферы являются инертными и достаточно мягкими, не будут оставлять повреждений после контакта с клеточной поверхностью, кроме того, применение желатина для их приклеивания позволит сохранить оптимальный баланс сил при выдвижении пьезосканера и надавливании на клетку с определенной силой, исключения механического воздействия на клетку в процессе приготовления препарата, использования влажной камеры, создающей оптимальные условия для сохранения нативной формы клеток. Модификация tipless контилеверов полыми полимерными микросферами на одной стеклянной подложке с клетками крови позволяет сократить время исследования и увеличивает скорость манипулирования объектами, за счет быстрой смены областей сканирования.The proposed method will allow to obtain objective data on the elastic properties of blood cells through the use of modified AFM probes that will not change the surface properties, because hollow polymer microspheres are inert and soft enough, will not leave damage after contact with the cell surface, in addition, the use of gelatin for gluing them will allow to maintain an optimal balance of forces when extending the piezoscanner and pressing on the cell with a certain force, eliminating mechanical effects on the cell in the process preparation of the drug, the use of a moist chamber that creates optimal conditions for maintaining the native shape of the cells. Modification of tipless contolevers with hollow polymer microspheres on the same glass substrate with blood cells allows to reduce the study time and increases the speed of manipulating objects, due to the rapid change of scan areas.

Отличительными признаками заявленного способа являются:Distinctive features of the claimed method are:

- использование модифицированных АСМ-зондов на основе полых полимерных микросфер диаметром 10 мкм, которые являются инертными и мягкими, таким образом, исключается повреждение клеток в процессе их контакта;- the use of modified AFM probes based on hollow polymer microspheres with a diameter of 10 μm, which are inert and soft, thus eliminating damage to cells during their contact;

- использование густого раствора желатина для обработки tipless контилеверов поддерживает оптимальный баланс сил при выдвижении пьезосканера и надавливании на клетку с определенной силой, что позволяет избежать воздействия на поверхность чрезмерных нагрузок при силовом надавливании;- the use of a thick gelatin solution for processing tipless contolevers maintains an optimal balance of forces when extending the piezoscanner and pressing on the cell with a certain force, which avoids exposure to the surface of excessive loads with force pressure;

- изготовление АСМ-зондов в процессе проведения силовой спектроскопии, что позволяет экономить время исследования и увеличивает скорость манипулирования объектами за счет быстрой смены областей сканирования на одной подложке;- manufacture of AFM probes in the process of conducting power spectroscopy, which saves research time and increases the speed of manipulation of objects due to the rapid change of scanning areas on one substrate;

- использование в процессе сканирования влажной камеры для создания условий, обеспечивающих сохранение нативного функционально активного и морфологически неизменного состояния клеток в течение времени, достаточного для сканирования образцов.- the use in the process of scanning a wet chamber to create conditions that ensure the preservation of the native functionally active and morphologically unchanged state of the cells for a time sufficient to scan the samples.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Готовят густой раствор желатина, в котором ополаскивают tipless контилевер, дают ему немного остыть и подсохнуть на воздухе в течение 2-3 минут, не доводя до превращения желатина в гель. Готовят суспензию клеток крови путем нанесения ее на один край предметного стекла, на другой край стекла наносят водную суспензию полых полимерных микросфер (PS, производитель Micropartieles GmbH, Германия). Помещают во влажную камеру, насыщенную парами воды, предметное стекло с исследуемым препаратом на одном его участке, а на противоположном участке нанесены полые полимерные микросферы. Сначала проводят процедуру силовой микроскопии на участке предметного стекла, где расположены микросферы, осуществляя подвод tipless контилевера к отдельно лежащей полой микросфере. Изменяют область сканирования, перемещаясь на противоположный край препарата, где расположена суспензия клеток, и осуществляют процедуру силовой микроскопии клетки. Регистрируют силовые кривые отвода и подвода tipless контилевер с поверхности 20 клеток. Рассчитывают упругость клеток с помощью программного обеспечения Nova.The proposed method is as follows. A thick gelatin solution is prepared, in which the tipless contilever is rinsed, allowed to cool slightly and air dry for 2-3 minutes, not allowing gelatin to gel. A suspension of blood cells is prepared by applying it to one edge of a glass slide, and an aqueous suspension of hollow polymer microspheres is applied to the other edge of the glass (PS, manufacturer Micropartieles GmbH, Germany). Placed in a humid chamber saturated with water vapor, a glass slide with the studied drug in one of its sections, and hollow polymer microspheres are applied on the opposite side. First, a force microscopy procedure is carried out on the site of the glass slide, where the microspheres are located, by supplying the tipless contiler to a separately lying hollow microsphere. Change the scan area, moving to the opposite edge of the drug, where the cell suspension is located, and carry out the procedure of force microscopy of the cell. Record force curves of retraction and supply of tipless contilever from a surface of 20 cells. Cell resilience was calculated using Nova software.

Пример.Example.

Способ определения упругости лимфоцитов крови больных лейкозом и здоровых доноров во влажной камере с помощью модифицированного АСМ-зонда.A method for determining the elasticity of blood lymphocytes in patients with leukemia and healthy donors in a wet chamber using a modified AFM probe.

Производят забор крови больных лейкозом и здоровых доноров в гепаринизированные вакуумные пробирки. Производят выделение лимфоцитов крови путем центрифугирования при 1500 об/мин в течение 10 мин. Отбирают плазму и лимфоцитарное кольцо, примесь эритроцитов разрушают 0,83% раствором хлорида аммония. Полученные лимфоциты трижды отмывают физиологическим раствором. Лимфоциты суспендируют в физиологическом растворе. Готовят густой раствор желатина, в котором ополаскивают tipless контилевер CSG 11 /tipless. Подсушивают его на воздухе при комнатной температуре. На стеклянную подложку с одного края наносят суспензию лимфоцитов здоровых доноров, а с противоположного - суспензию лимфоцитов больных острым лимфобластным лейкозом.Blood is collected from patients with leukemia and healthy donors in heparinized vacuum tubes. Blood lymphocytes are isolated by centrifugation at 1500 rpm for 10 minutes. Plasma and a lymphocytic ring are taken, an admixture of red blood cells is destroyed by a 0.83% solution of ammonium chloride. The resulting lymphocytes are washed three times with saline. Lymphocytes are suspended in physiological saline. A thick gelatin solution is prepared in which the tipless CSG 11 / tipless contilever is rinsed. Dry it in air at room temperature. On a glass substrate, a suspension of lymphocytes from healthy donors is applied from one edge, and from the opposite, a suspension of lymphocytes from patients with acute lymphoblastic leukemia.

Посередине стекла оставляют область, куда высаживают полимерные полые микросферы, находящиеся в виде водной суспензии. Помещают препарат во влажную камеру и производят силовую микроскопию в области расположения полимерных микросфер. После приклеивания одной микросферы к tipless контилеверу (фиг.1) меняют область сканирования, передвигают препарат к одному из краев, где расположена суспензия лимфоцитов здоровых доноров. В этой области регистрируют силовые кривые 20 клеток, затем передвигают препарат на противоположный край стекла и осуществляют снятие силовых кривых 20 клеток в области расположения лимфоцитов, больных лейкозом. Полученные силовые кривые обрабатывают с помощью программы Nova и рассчитывают упругость лимфоцитов.In the middle of the glass, an area is left where polymer hollow microspheres in the form of an aqueous suspension are planted. The drug is placed in a wet chamber and force microscopy is performed in the area of the polymer microspheres. After gluing one microsphere to the tipless contiler (Fig. 1), the scanning area is changed, the preparation is moved to one of the edges where the lymphocyte suspension of healthy donors is located. The force curves of 20 cells are recorded in this area, then the drug is moved to the opposite edge of the glass and the force curves of 20 cells are removed in the area of the location of lymphocytes with leukemia. The obtained force curves are processed using the Nova program and lymphocyte elasticity is calculated.

Результаты измерений представлены в таблице.The measurement results are presented in the table.

ПараметрыOptions Лимфоциты здоровых доноровHealthy Donor Lymphocytes Лимфоциты больных лейкозомLymphocytes of patients with leukemia Е, модуль Юнга, µРаE, Young's modulus, µРа 3,45±0,183.45 ± 0.18 1,83±0,07*1.83 ± 0.07 * Погружение зонда, нмProbe immersion, nm 345,16±3,76345.16 ± 3.76 1035,18±7,02*1035.18 ± 7.02 * Примечание: * Статистически достоверные различия при р<0,05 в сравнении с лимфоцитами здоровых доноров.Note: * Statistically significant differences at p <0.05 compared with healthy donor lymphocytes.

Как видно из представленных данных упругость лимфоцитов больных лимфобластным лейкозом снижена в два раза. При этом глубина погружения зонда возрастает на 67%. Наблюдаемые различия в упругости поверхности связаны с морфологическими трансформациями цитоскелета в опухолевых клетках, проявляющимися в усилении распластывания и изменении локомоторного поведения неопластических клеток, нарушении прикрепления клеток к подложке. Эти процессы контролируются актиновым цитоскелетом, системой микротрубочек, фокальными контактами и являются ключевыми в приобретении клетками способности к метастазированию [5, 6]. Оценка упругих свойств трансформированных клеток позволит расширить арсенал средств диагностики лейкозов.As can be seen from the data presented, the lymphocyte elasticity of patients with lymphoblastic leukemia is halved. At the same time, the immersion depth of the probe increases by 67%. The observed differences in surface elasticity are associated with morphological transformations of the cytoskeleton in tumor cells, which are manifested in an increase in spreading and a change in the locomotor behavior of neoplastic cells, in violation of the attachment of cells to the substrate. These processes are controlled by the actin cytoskeleton, microtubule system, focal contacts, and are key in the acquisition of metastatic ability by cells [5, 6]. Evaluation of the elastic properties of transformed cells will expand the arsenal of leukemia diagnostic tools.

Предлагаемый способ определения упругости клеток крови во влажной камере с использованием модифицированного АСМ-зонда технически прост, позволяет исключить повреждение клеток в процессе проведения силовой спектроскопии, не изменяет свойств поверхности исследуемых образцов, обеспечивает сохранение нативности и формы клеток крови, обеспечивает получение наиболее достоверных результатов. Способ может быть использован в общей и клинической физиологии для исследования упругости клеток крови.The proposed method for determining the elasticity of blood cells in a wet chamber using a modified AFM probe is technically simple, eliminates cell damage during power spectroscopy, does not change the surface properties of the samples, ensures the preservation of the nativeness and shape of blood cells, provides the most reliable results. The method can be used in general and clinical physiology to study the elasticity of blood cells.

Используемая литератураUsed Books

1. A-Hassan E., Heinz W.F., Antonik M.D et al. Microelastic mapping of living cells by atomic force microscopy // Biophys. J. - 1998. V.74 (3). - P.1564-1578.1. A-Hassan E., Heinz W.F., Antonik M.D. et al. Microelastic mapping of living cells by atomic force microscopy // Biophys. J. - 1998. V.74 (3). - P.1564-1578.

2. Наносклерометрия и наноидентирование // www.ntmdt.ru/page/nanoindent.2. Nanosclerometry and nanoidentification // www.ntmdt.ru/page/nanoindent.

3. Benoit M., Gaub H.E. Measuring cell adhesion force with the atomic force microscope at the molecular level // Cell tissues organs. - 2002. - V.172. - P.174-189.3. Benoit M., Gaub H.E. Measuring cell adhesion force with the atomic force microscope at the molecular level // Cell tissues organs. - 2002. - V.172. - P.174-189.

4. Лебедев Д.В., Чукланов А.П., Бухараев А.А., О.С.Дружинина. Измерение модуля Юнга биологических объектов в жидкой среде с помощью специального зонда атомно-силового микроскопа // Письма в ЖТФ. - 2009. - Т. 35. Вып.8. - С.54-61.4. Lebedev D.V., Chuklanov A.P., Bukharaev A.A., O.S. Druzhinina. Measurement of the Young's modulus of biological objects in a liquid medium using a special probe of an atomic force microscope // Letters in ZhTF. - 2009. - T. 35. Issue 8. - S. 54-61.

5. Ровенский Ю.А. Клеточные и молекулярные механизмы опухолевой инвазии // Биохимия. - 1998. - Т.63. Вып.9. - С.1204-1221.5. Rivne Yu.A. Cellular and molecular mechanisms of tumor invasion // Biochemistry. - 1998. - T. 63. Issue 9. - S. 1204-1221.

6. Ровенский Ю.А., Васильев Ю.М. Морфогенетические реакции клеток и их нарушения при опухолевой трансформации // Канцерогенез/ Под ред. Д.Г.Заридзе. - M.: Медицина, 2004. - С.376-414.6. Rovensky Yu.A., Vasiliev Yu.M. Morphogenetic reactions of cells and their disturbances during tumor transformation // Carcinogenesis / Ed. D.G. Zaridze. - M .: Medicine, 2004. - S.376-414.

Claims (3)

1. Способ определения упругости клеток крови, включающий изготовление tipless кантилевера, сканирование клеток ткани, получение силовых кривых, расчет модуля Юнга, отличающийся тем, что tipless кантилевер изготавливают на основе полых полимерных микросфер, диаметром 10 мкм, которые прикрепляют в режиме силовой спектроскопии на tipless кантилевер, полые полимерные микросферы расположены на противоположном участке той же стеклянной подложки, что и суспензия с живыми клетками, стеклянную подложку помещают в камеру, насыщенную парами воды, и сначала проводят силовую спектроскопию на участке стеклянной подложки, где расположены полые полимерные микросферы, осуществляя подвод tipless кантилевера на отдельно лежащую полую полимерную микросферу, а после прикрепления ее к tipless кантилеверу область сканирования переводят на суспензию клеток и, не отрываясь от образца, производят регистрацию силовых кривых.1. A method for determining the elasticity of blood cells, including the manufacture of a tipless cantilever, scanning tissue cells, obtaining force curves, calculation of Young's modulus, characterized in that the tipless cantilever is made on the basis of hollow polymer microspheres with a diameter of 10 μm, which are attached to tipless in power spectroscopy cantilever, hollow polymer microspheres are located on the opposite side of the same glass substrate as the suspension with living cells, the glass substrate is placed in a chamber saturated with water vapor, and first oestriasis force spectroscopy on the portion of the glass substrate where the hollow polymer microspheres, carrying supply tipless cantilever separately lying hollow polymeric microspheres, and, after attaching it to a tipless cantilever scan area is transferred to the cell suspension and, without interrupting sample conduct registration power curves. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что tipless кантилевер обрабатывают густым раствором желатина и дают ему остыть на воздухе в течение 2-3 мин, не доводя до гелеобразования.2. The method according to claim 1, characterized in that the tipless cantilever is treated with a thick solution of gelatin and allowed to cool in air for 2-3 minutes, not leading to gelation. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят регистрацию силовых кривых не менее 20 клеток. 3. The method according to claim 1, characterized in that the registration of the force curves of at least 20 cells.
RU2011109741/15A 2011-03-15 2011-03-15 Method for blood cell elasticity test RU2466401C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109741/15A RU2466401C1 (en) 2011-03-15 2011-03-15 Method for blood cell elasticity test

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011109741/15A RU2466401C1 (en) 2011-03-15 2011-03-15 Method for blood cell elasticity test

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011109741A RU2011109741A (en) 2012-09-20
RU2466401C1 true RU2466401C1 (en) 2012-11-10

Family

ID=47077149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011109741/15A RU2466401C1 (en) 2011-03-15 2011-03-15 Method for blood cell elasticity test

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2466401C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541419C1 (en) * 2013-08-19 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Probe of atomic-powered microscope with nanocomposite radiating element doped by quantum points of nucleus-shell structure
RU2541422C1 (en) * 2013-08-19 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Probe of atomic-powered microscope with nanocomposite radiating element doped by quantum points of nucleus-shell structure
RU2542438C1 (en) * 2014-01-22 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный университет" Method for assessing qualitative variables of stored erythrocyte media
RU2627455C1 (en) * 2016-02-01 2017-08-08 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method for manufacturing of biomechanical sensor for adhesion force measurement in "cell-cell" system
RU2726208C1 (en) * 2020-03-18 2020-07-09 Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение "Федеральный Научно-Клинический Центр Реаниматологии И Реабилитологии" (Фнкц Рр) Method for determining rheological blood properties

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD216541A1 (en) * 1983-07-04 1984-12-12 Univ Leipzig METHOD FOR PHOTOMETRIC MEASUREMENT OF MECHANICAL PROPERTIES OF BIOLOGICAL PARTICLES
RU2347224C2 (en) * 2007-01-10 2009-02-20 Институт химической кинетики и горения СО РАН Method of blood analyses and blood analyser

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD216541A1 (en) * 1983-07-04 1984-12-12 Univ Leipzig METHOD FOR PHOTOMETRIC MEASUREMENT OF MECHANICAL PROPERTIES OF BIOLOGICAL PARTICLES
RU2347224C2 (en) * 2007-01-10 2009-02-20 Институт химической кинетики и горения СО РАН Method of blood analyses and blood analyser

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОЛОВКО С.И. Сравнительная характеристика мембранного резерва ядерных клеток крови позвоночных животных: Дисс. к.м.н. - Ярославль, 2010, 18 с. PARK Y. et al. Measurement of the nonlinear elasticity of red blood cell membranes. Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys. 2011 May; 83(5 Pt 1):051925. Epub 2011 May 27. реф. PubMed, PMID: 21728589. *
ЛЕБЕДЕВ Д.В. и др. Измерение модуля Юнга биологических объектов в жидкой среде с помощью специального зонда атомно-силового микроскопа. - Письма в ЖТФ 35, вып.8, 54-61 (2009). *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541419C1 (en) * 2013-08-19 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Probe of atomic-powered microscope with nanocomposite radiating element doped by quantum points of nucleus-shell structure
RU2541422C1 (en) * 2013-08-19 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Probe of atomic-powered microscope with nanocomposite radiating element doped by quantum points of nucleus-shell structure
RU2542438C1 (en) * 2014-01-22 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный университет" Method for assessing qualitative variables of stored erythrocyte media
RU2627455C1 (en) * 2016-02-01 2017-08-08 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") Method for manufacturing of biomechanical sensor for adhesion force measurement in "cell-cell" system
RU2726208C1 (en) * 2020-03-18 2020-07-09 Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение "Федеральный Научно-Клинический Центр Реаниматологии И Реабилитологии" (Фнкц Рр) Method for determining rheological blood properties

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011109741A (en) 2012-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2466401C1 (en) Method for blood cell elasticity test
Rianna et al. Cell mechanics as a marker for diseases: Biomedical applications of AFM
KR940000857B1 (en) Hypersensitivity test strip
McDonald et al. “Tips and tricks” for high-pressure freezing of model systems
Woolley et al. In situ characterization of the brain–microdevice interface using device capture histology
JP2005529341A (en) Method for SEM inspection of fluid containing sample
JP2003325161A (en) Apparatus for cell manipulation and method therefor
EP3508835A1 (en) Method for preparing specimen for analysis or observation of skin
Li et al. Effects of temperature and cellular interactions on the mechanics and morphology of human cancer cells investigated by atomic force microscopy
Li et al. Research progress in quantifying the mechanical properties of single living cells using atomic force microscopy
CN106954387A (en) The method that prediction cancer development is analyzed by nanomechanics
Faber et al. Tissue‐scale biomechanical testing of brain tissue for the calibration of nonlinear material models
Jiang et al. Probing mechanical adaptation of neurite outgrowth on a hydrogel material using atomic force microscopy
Nikkhah et al. Attachment and response of human fibroblast and breast cancer cells to three dimensional silicon microstructures of different geometries
CN113865760A (en) Preparation method of anisotropic structural color film for myocardial mechanics sensing
Fleury et al. Introducing the scanning air puff tonometer for biological studies
Skorkina et al. Evaluation of morphometric parameters of native blood cells by atomic force microscopy
BRPI0815761B1 (en) Cellular transporter containing collagen
Kolar et al. The effect of photodynamic treatment on the morphological and mechanical properties of the HeLa cell line
BR112020006630A2 (en) microbiopsy needle
van Hemert et al. Mobility of G proteins is heterogeneous and polarized during chemotaxis
Nilforoushzadeh et al. Characterization of an Enzyme-Catalyzed crosslinkable hydrogel as a wound dressing in skin tissue engineering
RU2552314C2 (en) Method for intravital analysis of atherosclerotic plaque cell composition
JP6647693B2 (en) How to observe keratinocytes
Ankudinov et al. Application of atomic force microscopy for studying intracellular signalization in neurons

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150316