Name: Flux de travail expérimental et d’analyse de données pour la nanoindentation de matière molle (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-01-18T13:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 4 s
Description: Apprenez la nanoindentation de matière molle pour mesurer la rigidité des hydrogels et des cellules avec un logiciel Python open-source. Cette méthode simplifiée facilite l'analyse reproductible des propriétés mécaniques.

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Le CG et le MAGO reconnaissent tous les membres du CeMi. MSS reconnaît son soutien par le biais d’une subvention de programme EPSRC (EP/P001114/1).
GC : logiciel (contribution au développement de logiciels et d’algorithmes), analyse formelle (analyse des données de nanoindentation), validation, investigation (expériences de nanoindentation sur gels de polyacrylamide), curation de données, rédaction (ébauche originale, révision et édition), visualisation (figures et graphiques). MAGO: investigation (préparation d’échantillons de gels et de cellules, expériences de nanoindentation sur cellules), rédaction (ébauche originale, révision et édition), visualisation (figures et graphiques). NA : validation, rédaction (révision et édition). IL: logiciel (contribution au développement de logiciels et d’algorithmes), validation, rédaction (révision et édition); MV : conceptualisation, logiciel (conception et développement de logiciels et d’algorithmes originaux), validation, ressources, rédaction (ébauche originale, révision et révision), supervision, administration de projet, acquisition de financement MSS: ressources, rédaction (révision et révision), supervision, administration de projet, acquisition de financement. Tous les auteurs ont lu et approuvé le manuscrit final.

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Ce protocole montre comment acquérir de manière robuste des données de nanoindentation par spectroscopie de force à l’aide d’un nanopénétrateur de virole disponible dans le commerce sur des hydrogels et des cellules individuelles. En outre, des instructions pour l’utilisation d’un logiciel open-source programmé en Python comprenant un flux de travail précis pour l’analyse des données de nanoindentation sont fournies.
Étapes critiques du protocole Les étapes suivantes ont ét...

Le rôle fondamental de la mécanique en biologie est aujourd’hui établi 1,2. Des tissus entiers aux cellules individuelles, les propriétés mécaniques peuvent renseigner sur l’état physiopathologique du biomatériau étudié 3,4. Par exemple, le tissu mammaire affecté par le cancer est plus rigide que le tissu sain, un concept qui est à la base du test de palpation populaire5. Il a notamment été récemment démontré que la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) causée par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) est soulignée par des modifications des propriétés mécaniques des cellules sanguines, notamment une diminution de la déformabilité des érythrocytes et une diminution de la rigidité des lymphocytes et des neutrophiles par rapport aux cellules sanguines d’individus naïfs du SRAS-CoV-26.
En général, la mécanique des cellules et des tissus est intrinsèquement imbriquée : chaque tissu possède des propriétés mécaniques spécifiques qui influencent et dépendent simultanément de celles des cellules constitutives et de la matrice extracellulaire (MEC)5. Pour cette raison, les stratégies d’étude de la mécanique en biologie impliquent souvent des substrats d’ingénierie avec des stimuli mécaniques physiologiquement pertinents pour élucider le comportement cellulaire en réponse à ces stimuli. Par exemple, les travaux fondateurs d’Engler et de ses collègues ont démontré que l’engagement de la lignée des cellules souches mésenchymateuses est contrôlé par l’élasticité de la matrice, comme étudié sur des hydrogels de polyacrylamide bidimensionnels (PAAm) mous et rigides7.
Il existe de nombreuses stratégies pour caractériser mécaniquement le biomatériau à l’étude, variant en échelle spatiale (c.-à-d. locale à en vrac) et en mode de déformation (p. ex., axial vs cisaillement), ce qui donne des informations différentes, qui nécessitent une interprétation prudente 3,8,9,10. La mécanique des biomatériaux mous est généralement exprimée en termes de rigidité. Cependant, la rigidité dépend à la fois des propriétés du matériau et de la géométrie, tandis que les modules élastiques sont des propriétés fondamentales d’un matériau et sont indépendants de la géométrie du matériau11. Ainsi, différents modules d’élasticité sont liés à la rigidité d’un échantillon donné, et chaque module d’élasticité englobe la résistance du matériau à un mode de déformation spécifique (p. ex., axial vs cisaillement) dans différentes conditions aux limites (p. ex., expansion libre vs confinement)11,12. Les expériences de nanoindentation permettent de quantifier les propriétés mécaniques grâce au E qui est associé à une déformation uniaxiale (indentation) lorsque le biomatériau n’est pas confiné latéralement10,11,12.
La méthode la plus populaire pour quantifier l’E des systèmes biologiques à l’échelle microscopique est AFM13,14,15,16. AFM est un outil extrêmement puissant avec une résolution de force jusqu’au niveau pN et une résolution spatiale jusqu’à l’échelle sub-nm. En outre, AFM offre une flexibilité extrême en termes de couplage avec des outils optiques et mécaniques complémentaires, étendant ainsi ses capacités à extraire une mine d’informations du biomatériau à l’étude13. Ces caractéristiques attrayantes, cependant, s’accompagnent d’une barrière à l’entrée représentée par la complexité du dispositif expérimental. L’AFM nécessite une formation approfondie avant que les utilisateurs puissent acquérir des données robustes, et son utilisation pour la caractérisation mécanique quotidienne des matériaux biologiques est souvent injustifiée, en particulier lorsque sa force unique et ses résolutions spatiales ne sont pas requises.
Pour cette raison, une nouvelle classe de nanopénétrateurs a récemment gagné en popularité en raison de leur facilité d’utilisation, tout en offrant des données comparables AFM avec une résolution de force inférieure à nN et une résolution spatiale μm, reflétant les forces exercées et perçues par les cellules sur des échelles de longueur pertinentes2. En particulier, les dispositifs de nanoindentation à virole basés sur la technologie de détection de fibre optique17,18 ont gagné en popularité parmi les chercheurs actifs dans le domaine de la mécanobiologie et au-delà; et une multitude de travaux rapportant les propriétés mécaniques des biomatériaux utilisant ces dispositifs, y compris les cellules19,20, les hydrogels8,21 et les tissus22,23 ont été publiés. Malgré la capacité de ces systèmes à sonder les propriétés mécaniques dynamiques locales (c.-à-d. le module de stockage et de perte), les expériences quasi statiques donnant E restent le choix le plus populaire 8,19,20,21. En bref, les expériences quasi-statiques de nanoindentation consistent à indenter l’échantillon avec une vitesse constante jusqu’à un point de consigne défini soit par un déplacement maximal, une force ou une profondeur d’indentation, et à enregistrer à la fois la force et la position verticale du porte-à-faux dans des courbes dites force-distance (F-z). Les courbes F-z sont ensuite converties en courbes d’indentation de force (F-δ) par l’identification du point de contact (CP), et équipées d’un modèle de mécanique de contact approprié (généralement le modèleHertz 13) pour calculer E.
Bien que le fonctionnement des nanopénétrateurs à dessus de la ferrule ressemble aux mesures AFM, il existe des spécificités à prendre en compte. Dans ce travail, un guide étape par étape pour acquérir de manière robuste des courbes F-z à partir de cellules et d’hydrogels imitant les tissus à l’aide d’un nanopénétrateur de virole disponible dans le commerce est fourni, afin d’encourager la normalisation des procédures expérimentales entre les groupes de recherche utilisant ce dispositif et d’autres dispositifs similaires. En outre, des conseils sur la meilleure façon de préparer des échantillons d’hydrogel et des cellules pour effectuer des expériences de nanoindentation sont donnés, ainsi que des conseils de dépannage tout au long de la voie expérimentale.
De plus, une grande partie de la variabilité des résultats de nanoindentation (c.-à-d. E et sa distribution) dépend de la procédure spécifique utilisée pour analyser les données, qui n’est pas triviale. Pour résoudre ce problème, des instructions pour l’utilisation d’un logiciel open source nouvellement développé programmé en Python et équipé d’une interface utilisateur graphique (GUI) conviviale pour l’analyse par lots des courbes F-z sont fournies. Le logiciel permet un filtrage rapide des données, le filtrage des données, le calcul du CP à travers différentes procédures numériques, le calcul conventionnel de E, ainsi qu’une analyse plus avancée appelée spectres d’élasticité24, permettant d’estimer le module de Young de la cellule, le module de Young du cortex d’actine et l’épaisseur du cortex d’actine. Le logiciel peut être téléchargé gratuitement à partir de GitHub et peut être facilement adapté pour analyser des données provenant d’autres systèmes en ajoutant un analyseur de données approprié. Il est souligné que ce protocole peut être utilisé pour d’autres dispositifs de nanoindentation à haut de la virole, et d’autres dispositifs de nanoindentation en général, à condition que certaines étapes soient adaptées selon les directives de l’instrument spécifique. Le protocole est schématiquement résumé à la figure 1.

<table><tbody><tr><td>Lamelles de recouvrement de 12 mm</td><td>VWR</td><td>631-1577P</td><td></td></tr><tr><td>Boîtes de culture cellulaires de 35 mm</td><td>Greiner CELLSTAR</td><td>627160</td><td></td></tr><tr><td>Acrylamide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A4058</td><td></td></tr><tr><td>Acrylsilane</td><td>Alfa Aesar</td><td>L16400</td><td></td></tr><tr><td>Persulfate d’ammonium</td><td>Merk</td><td>7727-54-0</td><td></td></tr><tr><td>Bisacrylamide</td><td>Merk</td><td>110-26-9</td><td></td></tr><tr><td>Nanoindenter Optique Chiaro</td><td>11 Life</td><td></td><td>&nbsp ; pas de numéro de catalogue</td></tr><tr><td>Éthanol</td><td></td><td></td><td>général</td></tr><tr><td>Sérum fœtal bovin</td><td>Gibco</td><td>16140071</td><td></td></tr><tr><td>Glycémie élevée DMEM</td><td>Gibco</td><td>11995065</td><td></td></tr><tr><td>Isopropanol</td><td></td><td></td><td>général</td></tr><tr><td>Kimwipe</td><td>Kimberly Clark</td><td>21905-026</td><td></td></tr><tr><td>Lames de verre de microscope</td><td>VWR</td><td>631-1550P</td><td></td></tr><tr><td>Système MilliQ</td><td>Merk Millipore</td><td>ZR0Q008WW</td><td></td></tr><tr><td>OP1550 Interféromètre</td><td>Optique11 Durée de vie</td><td></td><td>sans numéro de catalogue</td></tr><tr><td>Optique 11 Sonde de vie (k = 0,02-0,005 N/m, R = 3-3,5 um)</td><td>Optique 11 Durée de vie</td><td></td><td>sans numéro de catalogue</td></tr><tr><td>Optique 11 Sonde de vie (k = 0,46-0,5 N/m, R = 50-55 um)</td><td>Optique 11 Durée de vie</td><td></td><td>sans numéro de catalogue</td></tr><tr><td>Pénicilline/Streptomycine</td><td>Gibco</td><td>15140122</td><td></td></tr><tr><td>RainX répulsif contre la pluie</td><td>RainX</td><td>26012</td><td></td></tr><tr><td>Boîtes de Pétri standard (90 mm)</td><td>Thermo Scientific</td><td>101RTIRR</td><td></td></tr><tr><td>Tetramethylethylenediamine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>110-18-9</td><td></td></tr><tr><td>Dessiccateur sous vide</td><td>Thermo Scientific</td><td>531-0250</td><td></td></tr><tr><td>Software</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Logiciel d’acquisition de données (v 3.4.1)</td><td>Optics 11 Life</td><td></td><td></td></tr><tr><td>GitHub Desktop (facultatif)</td><td>Microsoft</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Python 3</td><td>Python Software Foundation</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Visual Studio Code (facultatif)</td><td>Microsoft</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

flux de travail expérimental et d’analyse de données pour la nanoindentation de matière molle

Experimental and Data Analysis Workflow for Soft Matter Nanoindentation

La nanoindentation fait référence à une classe de techniques expérimentales où une sonde de force micrométrique est utilisée pour quantifier les propriétés mécaniques locales des biomatériaux mous et des cellules. Cette approche a acquis un rôle central dans les domaines de la mécanobiologie, de la conception de biomatériaux et de l’ingénierie tissulaire, afin d’obtenir une caractérisation mécanique correcte des matériaux mous avec une résolution comparable à la taille des cellules individuelles (μm). La stratégie la plus populaire pour acquérir de telles données expérimentales consiste à utiliser un microscope à force atomique (AFM); Bien que cet instrument offre une résolution sans précédent en force (jusqu’au pN) et en espace (sub-nm), sa facilité d’utilisation est souvent limitée par sa complexité qui empêche les mesures de routine d’indicateurs intégraux des propriétés mécaniques, tels que le module de Young (E). Une nouvelle génération de nanopénétrateurs, tels que ceux basés sur la technologie de détection de fibre optique, a récemment gagné en popularité pour sa facilité d’intégration tout en permettant d’appliquer des forces inférieures à nN avec une résolution spatiale en μm, ce qui convient pour sonder les propriétés mécaniques locales des hydrogels et des cellules.
Dans ce protocole, un guide étape par étape détaillant la procédure expérimentale pour acquérir des données de nanoindentation sur des hydrogels et des cellules à l’aide d’un nanopénétrateur de détection de fibre optique sur virole disponible dans le commerce est présenté. Alors que certaines étapes sont spécifiques à l’instrument utilisé ici, le protocole proposé peut servir de guide pour d’autres dispositifs de nanoindentation, à condition que certaines étapes soient adaptées conformément aux directives du fabricant. En outre, un nouveau logiciel Python open-source équipé d’une interface utilisateur graphique conviviale pour l’analyse des données de nanoindentation est présenté, qui permet le criblage des courbes mal acquises, le filtrage des données, le calcul du point de contact par différentes procédures numériques, le calcul conventionnel de E, ainsi qu’une analyse plus avancée particulièrement adaptée aux données de nanoindentation unicellulaire.

En suivant le protocole, un ensemble de courbes F-z est obtenu. L’ensemble de données contiendra très probablement de bonnes courbes et des courbes à écarter avant de poursuivre l’analyse. En général, les courbes doivent être écartées si leur forme est différente de celle de la figure 4A. La figure 5AI montre un ensemble de données de ~100 courbes obtenues sur un hydrogel PAAm mou de E 0,8 KPa35 attendu téléchargé dans l...

Le protocole présente un flux de travail complet pour les expériences de nanoindentation de matériaux mous, y compris les hydrogels et les cellules. Tout d’abord, les étapes expérimentales pour acquérir des données de spectroscopie de force sont détaillées; ensuite, l’analyse de ces données est détaillée par un logiciel Python open-source nouvellement développé, téléchargeable gratuitement à partir de GitHub.

Flux de travail expérimental et d’analyse de données pour la nanoindentation de matière molle

Nanoindentation refers to a class of experimental techniques where a micrometric force probe is used to quantify the local mechanical properties of soft ...

Ce protocole montre un guide étape par étape pour mesurer la rigidité des hydrogels et des cellules à l’aide d’un nanopénétrateur disponible dans le commerce et présente également un logiciel open source pour analyser de manière reproductible les données acquises. Le protocole nous permet d’obtenir des données de type microscopie à force atomique, cependant, à une fraction de la complexité. Ce protocole sera donc utile pour les scientifiques intéressés par l’étude des propriétés mécaniques d’échantillons sains et malades, mais nous pensons également qu’il sera d’une application plus large dans le contexte de la nanoindentation pour les matériaux mous.Après avoir allumé l’instrument et monté la sonde sélectionnée pour l’expérience, commencez à étalonner la sonde. Cliquez sur Initialiser dans la fenêtre principale du logiciel. Dans le menu Calibration (Calibration) qui s’affiche, entrez les détails de la sonde dans les zones de saisie.Ensuite, remplissez une boîte de Petri en verre épais avec un fond plat avec le même milieu que la boîte d’échantillon et faites correspondre la température du milieu avec celle de l’échantillon. Ensuite, placez le plat d’étalonnage sous la sonde. Pour l’étalonnage dans un liquide, prémouiller la sonde avec une goutte d’éthanol ou d’isopropanol à 70% avec l’extrémité de la pipette en contact léger avec la virole en verre, de sorte que la goutte glisse sur la pointe cantilever et sphérique.Ensuite, faites glisser manuellement le bras du nanopénétreur vers le bas jusqu’à ce que la sonde soit complètement immergée, mais toujours loin du fond de la boîte de Pétri. Attendez cinq minutes pour permettre d’atteindre les conditions d’équilibre dans le liquide. Ensuite, dans le menu Initialiser du logiciel, cliquez sur Scan Wavelength.L’écran de l’interféromètre affichera une barre de progression. Vérifiez si le balayage optique a réussi en accédant au panneau Balayage de longueur d’onde du boîtier de l’interféromètre. Ensuite, dans le menu Initialiser, cliquez sur Rechercher une surface pour abaisser progressivement la sonde.La sonde cesse de bouger lorsqu’elle entre en contact avec la boîte de Petri en verre. Une fois que la sonde est en contact avec la surface, déplacez-la d’un micromètre vers le bas à l’aide du bouton flèche y vers le bas de la fenêtre principale du logiciel. Observez le signal vert dans la fenêtre en direct pour les changements dans la ligne de base à chaque pas d’un micromètre.Ensuite, cliquez sur Calibrer dans le menu Initialiser. Lorsque l’étalonnage est terminé, vérifiez les anciens et les nouveaux facteurs d’étalonnage dans la fenêtre contextuelle affichée. Si le nouveau facteur d’étalonnage est dans la plage correcte, comme expliqué dans le manuscrit, cliquez sur Utiliser un nouveau facteur.Ensuite, montez le piézo de 500 micromètres. Ensuite, vérifiez si le cercle de démodulation a été correctement calibré en accédant à l’onglet Démodulation sur le bureau de l’interféromètre. Tapotez doucement sur la table optique ou le nanopénétrateur pour induire suffisamment de bruit.Un cercle blanc de points de données discrets devrait couvrir approximativement le cercle rouge. Chargez la boîte de Petri contenant l’échantillon sur la platine du microscope et déplacez manuellement la sonde du nanopénétrateur dans la position souhaitée au-dessus de l’échantillon. Faites glisser la sonde en solution, en prenant soin de laisser un à deux millimètres entre la sonde et la surface de l’échantillon.Attendez cinq minutes que la sonde s’équilibre en solution. Concentrez-vous sur la sonde avec le microscope optique. Pour mesurer le module de Young des matériaux souples, cliquez sur Configurer l’expérience.Ajoutez une étape de recherche de surface et une seule indentation dans le contrôle de déplacement pour déterminer les paramètres expérimentaux à utiliser ultérieurement pour le balayage automatique de la matrice. Si l’indentation unique réussit, configurez un balayage matriciel contenant 50 à 100 points espacés de 10 à 100 micromètres. Après vous être assuré que la case Recherche automatique de surface est cochée, cliquez sur Utiliser la position de la scène pour démarrer l’analyse matricielle à partir de la position actuelle de l’étape.Configurez le profil de balayage matriciel dans le contrôle de déplacement. Laissez le nombre de segments à cinq et utilisez le profil de déplacement par défaut. Si nécessaire, modifiez le profil de déplacement et le temps pour chaque segment incliné.Ne pas dépasser les vitesses de déformation supérieures à 10 micromètres par seconde. Enregistrez l’expérience configurée dans le chemin d’expérience souhaité. Cliquez sur Exécuter l’expérience et attendez qu’elle soit terminée.Lorsque toutes les données sont acquises, nettoyez la sonde et éteignez l’instrument comme décrit dans le texte. Pour le criblage des courbes force-déplacement et la production d’un ensemble de données nettoyées au format JSON, préparez-vous. PY à partir de la ligne de commande sur l’ordinateur de laboratoire.Sélectionnez le format de données Optics11 dans la liste déroulante. Si les données ne sont pas chargées correctement, relancez l’interface utilisateur graphique et sélectionnez Optics11 Old. Ensuite, cliquez sur Charger le dossier et sélectionnez un dossier contenant les données à analyser.Nettoyez l’ensemble de données à l’aide des onglets présents à droite de l’interface utilisateur graphique. Ensuite, cliquez sur Enregistrer JSON et entrez un nom approprié pour l’ensemble de données nettoyé. Envoyez le fichier JSON à l’ordinateur sur lequel le logiciel NanoAnalysis a été installé, s’il est différent de l’ordinateur actuel.Lancez le nano. PY à partir de la ligne de commande. En haut à gauche de l’interface utilisateur graphique, cliquez sur Load Experiment et sélectionnez le fichier JSON.Cela remplira la liste des fichiers et le graphique des courbes brutes montrant l’ensemble de données en termes de courbes force-déplacement. Dans la zone Statistiques, vérifiez les valeurs des trois paramètres, N activé, N a échoué et N exclu. Pour visualiser une courbe spécifique plus en détail, cliquez sur la courbe.Cela le mettra en surbrillance en vert et l’affichera sur le graphique de courbe actuel. Une fois qu’une seule courbe a été sélectionnée, les paramètres R et k seront renseignés dans la zone Stats. Une fois que l’ensemble de données a été nettoyé, filtrez tout bruit dans les courbes à l’aide des filtres implémentés dans la zone Filtrage.Ensuite, inspectez les courbes filtrées dans le graphique de courbe courante. La courbe filtrée est en noir, tandis que la version non filtrée est verte. Pour trouver le point de contact, dans la zone Point de contact, choisissez l’une des procédures numériques implémentées dans le logiciel.Ajustez les paramètres de l’algorithme en fonction de l’ensemble de données afin que le point de contact soit localisé correctement, comme expliqué dans le manuscrit. Pour voir où le point de contact a été trouvé sur une seule courbe, sélectionnez la courbe en cliquant dessus. Ensuite, cliquez sur Inspecter.Vérifiez la fenêtre contextuelle qui apparaît pour identifier l’emplacement du point de contact. Ensuite, cliquez sur Analyse Hertz. Cela générera trois graphiques.Vérifiez les données d’indentation de force pour chaque courbe de l’ensemble de données, ainsi que l’ajustement Hertz moyen indiqué en rouge. Ensuite, vérifiez la courbe d’indentation de la force moyenne avec une bande d’erreur montrant un écart type, ainsi que l’ajustement moyen en Hertz indiqué en rouge. Ensuite, vérifiez le nuage de points du module de Young provenant de l’ajustement du modèle de Hertz à chaque courbe individuelle.Examinez la boîte Résultats pour le module de Young moyen calculé et son écart-type, et assurez-vous qu’ils sont raisonnables pour l’expérience donnée. Ensuite, dans la zone Enregistrer, cliquez sur Hertz. Dans la fenêtre contextuelle, entrez le nom du fichier et le répertoire, puis cliquez sur Enregistrer.Un fichier tsv sera créé. Ouvrez le fichier tsv dans n’importe quel logiciel supplémentaire pour l’analyse statistique et le traçage ultérieur. Pour les données de nanoindentation cellulaire, cliquez sur Analyse des spectres d’élasticité.Inspecter les deux diagrammes produits, à savoir le module de Young en fonction de la profondeur d’indentation pour chaque courbe et le module de Young moyen en fonction de l’indentation ajustée par un modèle bicouche. Une fois l’analyse terminée, cliquez sur ES dans la case Enregistrer. Cela exportera un fichier tsv dans le répertoire spécifié, qui peut être ouvert et tracé dans n’importe quel autre logiciel de votre choix.Une expérience réussie aboutit au segment d’approche d’une courbe force-déplacement, ayant une ligne de base claire et plate, une région de transition et une région inclinée. Les courbes montrant des altérations de cette forme sont facilement supprimées de l’ensemble de données à l’aide de NanoPrepare. Les courbes force-indentation moyennes ainsi que le modèle Hertz moyen pour un hydrogel de polyacrylamide souple et un hydrogel rigide sont présentés ici.En traçant les valeurs individuelles du module de Young, le module de Young moyen attendu a été récupéré pour les deux hydrogels. Pour les expériences de nanoindentation cellulaire, la courbe force-indentation moyenne et le modèle Hertz moyen correspondant démontrent que le modèle Hertz ne capture pas complètement l’évolution de la force avec une profondeur d’indentation croissante pour les expériences de nanoindentation cellulaire. Les spectres d’élasticité moyens ajustés jusqu’à une indentation de 200 nanomètres sont démontrés ici.Les spectres d’élasticité moyens commencent à augmenter à une profondeur d’indentation de 200 nanomètres, indiquant la contribution d’un substrat au module de Young apparent sondé. Pour cette raison, 200 nanomètres ont été choisis comme plage d’ajustement pour le modèle Hertz et le modèle bicouche. L’ajustement du modèle bicouche permet à l’extrait plus d’informations sur l’état mécanique de la cellule, y compris l’épaisseur du cortex d’actine cellulaire, le module du cortex d’actine cellulaire et le module de volume de la cellule, comme expliqué dans le texte principal.Une comparaison directe entre le modèle de Hertz et l’approche des spectres d’élasticité en termes de distribution de module de Young révèle des distributions qui se chevauchent avec des moyennes comparables, démontrant la faisabilité de l’approche des spectres d’élasticité. Localiser avec précision le point de contact et maintenir la cohérence des paramètres de l’algorithme choisi entre les ensembles de données que l’on souhaite comparer est primordial pour obtenir des comparaisons fiables entre les échantillons. La méthode est d’application générale pour quantifier les propriétés élastiques locales des échantillons biologiques, y compris les sphéroïdes, les organoïdes, les tissus et, en général, toute la matière molle.

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