Optec

Бесплатный звонок: 8 800 2000 567
en
Бесплатный звонок: 8 800 2000 567

В КФУ исследовали наноструктуру покрова нематод методами атомно-силовой микроскопии

Описание страницы

В КФУ исследовали наноструктуру покрова нематод методами атомно-силовой микроскопии

Группа исследователей под руководством главного научного сотрудника Равиля Фахруллина из Института фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета провела исследование и визуализацию наноструктуры кутикулы (внешнего покрова) нематод C. elegans методами атомно-силовой микроскопии.

В работе ученые использовали сканирующий зондовый микроскоп Dimension FastScan компании Bruker. Этот прибор позволяет проводить неразрушающие измерения поверхности на экстремально высокой скорости сканирования в воздухе или жидкости. Впервые методами АСМ удалось визуализировать крупные фрагменты и отдельные участки кутикулы центрального, головного и хвостового отделов нематод в их естественной среде обитания.

Денис Фокин, эксперт отдела метрологии поверхности компании ОПТЭК, соавтор работы, оказал методическую поддержку исследования, а также принял участие в обработке и анализе полученных данных. 

«Все данные, которые использовались в работе, мы получали в режиме количественного силового картирования поверхностного распределения механических свойств (PeakForce QNM). Это уникальная технология компания Bruker, которая применяется в этом типе сканирующего зондового микроскопа. В отличие от классического полуконтактного режима, PeakForce QNM позволяет контролировать силу взаимодействия зонда с поверхностью, и при этом обеспечивает высокую скорость сканирования, все вместе это позволяет получать АСМ изображения на качественно и количественно новом уровне», — рассказывает Денис Фокин. 

Традиционные методы, основанные на электронной микроскопии, не позволяют визуализировать живые объекты в их естественной среде обитания. Изучение кутикулы нематод на наноуровне возможно методом сканирующей электронной микроскопии, но для него требуется дегидратация образцов и специальная пробоподготовка, которая значительно нарушает исходную структуру поверхности. 

«Работа показала, что сканирующий зондовый микроскоп Dimension FastScan и режим PeakForce QNM идеально подходит даже для прижизненных наблюдений таких деликатных образцов, как нематоды в их естественной среде обитания в наноразмерной шкале», — поясняет Денис Фокин, эксперт компании ОПТЭК.

В работе ученым удалось продемонстрировать характерные особенности кутикулы нематод C.elegans, как например регулярность расположения поясков. Исследователи отметили, что более молодые личиночные формы нематод имеют более шероховатую кутикулу, которая, вероятно, обеспечивает лучшую адгезию к влажным поверхностям. По мнению ученых наноструктура эпикутикулы играет важную роль в способности к передвижению и поддержанию внутриполостного давления тела нематод.

Группа исследователей планирует продолжить работу с нематодами C. elegans в воздухе и жидкости методами АСМ. В последующих работах планируется изучать живые объекты и получить больше количественных данных о структуре кутикулы, исследовать механические свойства поверхности живых червей разного возраста, а также после воздействия токсических веществ. Эти исследования имеют большое прикладное значение, так как C. elegans широко используются в биомедицинских исследованиях — скрининге лекарственных средств или оценке токсичности. Количественная визуализация и изучение механических свойств помогут выявлять воздействие лекарственных средств на нематод.

Результаты работы опубликованы в издании «Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine» («Наномасштабная визуализация и характеристика эпикутикулы Caenorhabditis elegans методом атомно-силовой микроскопии»). Исследования выполнены при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 14-14-00924).

Смотрите также: атомно-силовой микроскоп Dimension FastScan — количественное силовое картирование механических свойств на воздухе и в жидкости:



Смотрите также

x