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A etapa 1 do protocolo destina-se a limpar a amostra biológica do lábio indesejado. Para isso, é feita uma incisão no lábio, mas não no fascículo, que repousa diretamente abaixo do lábio (Figura 1). Como o fascículo e o lábio não estão unidos em sua interface (ou seja, o lábio está livre para deslizar ao longo do fascículo e só é mantido no lugar por sua fixação à cabeça do mosquito), a incisão realizada destina-se a separar parte do lábio da cabeça do mosquito, facilitando assim a remoção da cobertura externa. Como o lábio está sendo retirado da amostra, o técnico deve experimentar uma leve resistência causada pela metade inferior do lábio ainda presa ao mosquito. Espera-se que essa força resistiva seja liberada com relativa facilidade, pois a incisão promoverá a propagação de trincas do material biológico, induzindo assim o segmento não cortado do lábio a rasgar e fazendo com que todo o lábio deslize para fora do fascículo durante a ação de tração. Se uma incisão insuficiente for feita, o técnico pode sentir resistência excessiva durante a tração e é encorajado a tentar outra incisão antes de continuar com o protocolo.
É importante exercitar um toque suave e paciência nas etapas 1 e 4 ao manipular o labrum por meio de pinças com uma pinça. Embora o labrum seja relativamente resistente, ele ainda pode sofrer danos se comprimido pela pinça de forma muito agressiva. O técnico é orientado a beliscar levemente o lábio/lábio, o que significa que ele deve executar a quantidade mínima de força necessária nas pinças para segurar o lábio/lábio. A avaliação da presença de dano pode ser realizada no final da etapa 1 e da etapa 4 ao inspecionar a amostra ao microscópio. É aconselhável inspecionar a tromba em busca de anormalidades ao longo de seu comprimento (ou seja, amassados, rasgos, separações em segmentos). Se houver suspeita de que uma amostra esteja danificada na ponta do labrum, descarte-a e reinicie o protocolo.
As principais etapas do processo do protocolo, como as etapas 3 e 6, requerem cuidados especiais. Para realizar a etapa 3, a ponta do labrum deve ser cortada manualmente com um bisturi. Cortar muito curto tornará o resto do experimento exponencialmente mais difícil porque pode ser muito pequeno para manipular. Pelo contrário, se a ponta exceder 300 μm de comprimento, torna-se muito longa para ser montada no cantilever do AFM devido ao deslocamento perpendicular excessivo que é introduzido entre a ponta do labrum e o cantilever do AFM. Esse deslocamento é impulsionado por imperfeições no processo de montagem e/ou uma curvatura que pode estar presente na amostra, que se tornam problemáticas em comprimentos maiores de lábio. Além disso, os cantilevers com pontas muito longas também serão muito difíceis de usar sob o AFM. Durante a etapa 3, é importante observar que todos os estiletes de fascículo (lábio, maxila, mandíbulas e hipofaringe) provavelmente serão cortados neste procedimento. O labrum será facilmente localizado e isolado dos estiletes restantes na etapa 4 devido à separação manual que foi realizada durante a etapa 2. Na etapa 6, embora seja quase impossível garantir que a ponta esteja perfeitamente normal para o cantilever sob um microscópio óptico, ainda é necessário minimizar o ângulo de inclinação para evitar condições de carga indesejadas no uso futuro.
Também é importante escolher o epóxi certo para a fixação do ferrão ao balanço AFM. Vários epóxis de duas partes de cura lenta foram testados, que mais tarde provaram não ser ideais porque qualquer pequena vibração do chão do laboratório durante o processo de cura pode causar a falha do experimento. Assim, um epóxi curável por UV foi finalmente adotado. O adesivo usado é um epóxi de baixa viscosidade e cura rápida, capaz de curar em 5 s após a exposição aos raios UV. Após a solidificação, a cola torna-se muito rígida e tem excelente resistência, fazendo com que a sonda labrum-cantilever fabricada se comporte como um único corpo e não falhe ou se deforme no local da adesão. Esta opção forneceu bastante tempo antes de curar para ajustar a instalação na posição apropriada para aderir o ferrão ao modilhão do AFM (etapa 6,3) ao eliminar todas as edições relativas às vibrações ambientais devido a seu em-comando que cura o comportamento.
O equipamento crucial restante neste protocolo é a estação de sonda, as pinças afiadas e o cantilever. A estação de sonda utilizada está equipada com uma lente 5x montada na câmera; no entanto, não é essencial usar este modelo exato de estação de sonda para este protocolo. Ao selecionar a estação de sonda, a única prioridade é garantir uma visibilidade clara e fácil do cantilever AFM e do labrum. As pinças afiadas utilizadas tinham um tamanho de ponta de 0,5 mm por 0,1 mm. É imprescindível o uso de pinças desta dimensão de ponta ou similares, pois o uso de pinças com menor finura pode levar a dificuldades durante a manipulação do labrum. O cantilever usado neste protocolo é obtido de uma fonte comercial (ver Tabela de Materiais). Este modelo cantilever foi selecionado devido à sua alta rigidez, uma vez que uma grande força deve ser transferida para a ponta da sonda de mosquito para emular a penetração da pele na vida real. Geralmente, para todas as pontas de prova baseadas ferrão-baseadas, um modilhão do AFM não pode ser demasiado macio porque uma falta da rigidez conduzirá à dobra do modilhão durante o teste do AFM, por sua vez conduzindo a uma falta de desenvolvimento da pressão na ponta da ponta da ponta da ponta da ponta da ponta de referência. Isto fará com que a ponta de prova imexija imprecisamente o processo de picada, assim fazendo os modilhões de AFM sem ponta altamente rígidos uma exigência para este protocolo.
Em resumo, tem benefícios originais usar uma ponta de prova bio-híbrida baseada no ferrão do AFM para estudos mecânicos quantitativos da penetração/mordida comparados a outros métodos que exigem mosquitos vivos e voluntários humanos 4,11,12para realizar estudos similares. A resolução de detecção ultra-alta do AFM pode permitir a medição com precisão sem precedentes, e a sonda bio-híbrida permite uma emulação quase realista de cenários reais de mordida, incorporando um número estatisticamente significativo de medições sem a necessidade de voluntários humanos 4,11,12. Além disso, os materiais usados para fabricar microagulhas projetadas são tipicamente propensos a fraturas ou flambagens 3,4, o que não é representativo da tromba do mosquito. Usar as próprias partes do mosquito se assemelha melhor ao cenário real de picada. Este protocolo pode ser potencialmente desenvolvido e automatizado para produção de alto rendimento. Finalmente, o protocolo desenvolvido poderia ser potencialmente usado para produzir outras pontas de prova bio-híbridas do AFM usando ferrões de animais diferentes para estudos quantitativos de vários comportamentos de mordida/penetração.