Atomik Kuvvet Mikroskobu Kullanılarak Fare Beyin Dokusunun Mekanik Özelliklerinin Karakterizasyonu

Önceden ısıtılmış bir ortamda hareketsiz hale getirilmiş bir fare beyni dilimi ile biyoyapışkan kaplı bir tabak alın.

Fizyolojik koşulları korumak için önceden ısıtılmış bir atomik kuvvet mikroskobu veya AFM aşamasına yerleştirin.

AFM kafasının üzerine yerleştirilmiş AFM konsolunun küresel boncuğuna bir damla ortam uygulayın.

Ardından, AFM kafasını yeniden konumlandırın ve ortama daldırın.

Fotodiyot kullanarak konsol sapmasını izlemek için lazer ışınını konsol üzerine hizalayın.

AFM probunu beyin dokusu yüzeyine temas edene kadar indirin.

Sürünme uyumluluğu ölçümü için, AFM probunu sabit bir kuvvet uygulayacak şekilde programlayın.

Bu kuvvet, konsol bükülürken dokunun deforme olmasına neden olur. Lazer, konsol

bükülmesini algılar ve doku sertliğini ölçer.

Kuvvet gevşeme ölçümü için, dokuyu sabit bir derinliğe girinti yapın ve koruyun.

Lazer, doku direncini ve zaman içindeki gevşemeyi ölçmek için konsol bükülmesini izler ve dokunun mekanik özelliklerinin hassas bir şekilde değerlendirilmesini sağlar.

Nominal yay sabiti metre başına 0,03 Newton ve 20 mikrometre çapında borosilikat boncuğa sahip bir AFM probunu prob tutucusuna dikkatlice yükleyin. Bir Petri kabına monte edilmiş bir beyin dilimini, 37 santigrat dereceye kadar önceden ısıtılmış AFM aşamasına monte edilmiş bir ısıtıcıya yerleştirin.

Ardından, yaklaşık 2 mililitre önceden ısıtılmış ortam ekleyin.

Daha sonra, beyin dilimini çevreleyen ortama indirildiğinde yüzey gerilimi nedeniyle kırılmasını önlemek için AFM probunun üzerine dikkatlice bir damla orta ekleyin. Ardından, AFM başlığını sahneye yeniden konumlandırın. Ve ortama batırılana kadar kafayı indirmeye başlayın.

Optik mikroskobu kullanarak, sahneyi, ilgilenilen bölge kalibre edilmiş AFM probunun altında olacak şekilde hareket ettirin. Ardından, dokunun yüzeyi ile temas etmek için AFM probunu indirin. Sürünme uyumluluk deneylerini yürütmek için, yazılımın işlev düzenleyicisinde uygulanan bir kuvvet işlevi oluşturun.

Fonksiyon, 20 saniye boyunca tutulan 0,05 nanonewton'a 0,1 saniyelik bir rampadan ve ardından 0 nanonewton'a kadar 1 saniyelik bir rampadan oluşur. Yazılım, uygulanan kuvvet fonksiyonu sırasında dokuya giren AFM probları üzerindeki verileri kaydedecektir. Sürünme uyumluluk deneyini çalıştırdıktan sonra, yazılımda uygulanan bir girinti işlevi oluşturarak kuvvet gevşeme deneyleri gerçekleştirin. Yazılım, AFM probunun dokuya girinti yaparken maruz kaldığı kuvvet hakkında veri toplarken bu işlevi çalıştırın.