vestiftИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physical-technical series1561-83582524-244XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestift-225Research ArticleРАДИОЭЛЕКТРОНИКА И ПРИБОРОСТРОЕНИЕRADIOELECTRONICS AND INSTRUMENT-MAKINGСтруктурно-механические свойства тромбоцитов при измерениях на воздухе методом атомно-силовой спектроскопииStructural and mechanical properties of platelets measurements on air by force spectroscopyМохаммед СалемА. А.Mohammed SalemA. A.salimalkobati11@mail.ruКужельН. С.KuzhelN. S.noemail@neicon.ruМаханёкА. А.MakhaniokA. A.noemail@neicon.ruЧижикС. А.ChizhikS. A.noemail@neicon.ruБелорусский национальный технический университетBelarusian National Technical UniversityИнститут тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН БеларусиA. V. Luikov Heat and Masss Transfer Institute of the National Academy of Sciences of Belarus201528062016049499Copyright © Мохаммед Салем А.А., Кужель Н.С., Маханёк А.А., Чижик С.А., 20162016Мохаммед Салем А.А., Кужель Н.С., Маханёк А.А., Чижик С.А.Mohammed Salem A.A., Kuzhel N.S., Makhaniok A.A., Chizhik S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/225

Результаты исследования механических свойств клеток существенно зависят от методики их подготовки и условий проведения измерений для определения этих свойств. Модуль упругости вычисляется в результате обработки данных индентирования с использованием наиболее подходящей математической модели. Чаще всего применяется модель Герца. В данной работе представлены результаты исследований упругих свойств мембран, предварительно фиксированных глутаровым альдегидом и высушенных на воздухе тромбоцитов здоровых молодых людей. Модули упругости определяли на основе кривых наноиндентирования, полученных методом атомно-силовой спектроскопии. Анализ результатов измерений проводили как с применением модели Герца, так и с учетом сил адгезии согласно модели Джонсона-Кенделла-Робертса (ДКР). Определены средние значения модулей упругости и поверхностной плотности адгезионной энергии и построены гистограммы частот распределений модулей упругости разной величины.

Results of study of mechanical properties of cells depend essentially on a method of their preparation and measurement conditions for determining these properties. Determination of modulus of elasticity is performed by processing the data of indentation using the most suitable mathematical model. The most frequently used model is the one by Hertz. The paper presents the results of investigations of the elastic properties of the pre-fixed with glutaraldehyde, and air-dried platelets of healthy young people. The elastic moduli were determined by nanoindentation curves obtained by atomic force spectroscopy. Analysis of the results of measurements carried out both with Hertz model and taking into account the adhesion forces according to the model of Johnson-Kendall-Roberts (JKR) is made. Determined average values of elastic modulus and surface density of adhesion energy and histograms showing frequency distributions of the moduli of elasticity of different values are presented.

атомно-силовая спектроскопиямодуль упругостимодель ДКРадгезиятромбоцитыаtomic force spectroscopyelasticity modulusmodel JKRadhesionplateletsReferencesТимошенко, С. П. Теория упругости: пер. с англ. Н. А. Шошина / С. П. Тимошенко. Изд. 2-е. - Л., 1937.Тимошенко, С. П. Теория упругости: пер. с англ. Н. А. Шошина / С. П. Тимошенко. Изд. 2-е. - Л., 1937.Кузнецова, Т. Г. Определение механических свойств клеточных поверхностей / Т. Г. Кузнецова, М. Н. Стародубцева, Н. И. Егоренков // Методологические аспекты сканирующей зондовой микроскопии: VII Междунар. семинар. Минск 1-3 ноября 2006 г. - Минск, 2006. - С. 153-157.Кузнецова, Т. Г. Определение механических свойств клеточных поверхностей / Т. Г. Кузнецова, М. Н. Стародубцева, Н. И. Егоренков // Методологические аспекты сканирующей зондовой микроскопии: VII Междунар. семинар. Минск 1-3 ноября 2006 г. - Минск, 2006. - С. 153-157.Лобов, И. А. Влияние способа подготовки образца на морфофункциональные характеристики эритроцитов при исследовании методом атомно-силовой микроскопии / И. А. Лобов, Н. А. Давлеткидеев // Вестн. Омского ун-та. -2013. - № 2. - С. 129-132.Лобов, И. А. Влияние способа подготовки образца на морфофункциональные характеристики эритроцитов при исследовании методом атомно-силовой микроскопии / И. А. Лобов, Н. А. Давлеткидеев // Вестн. Омского ун-та. -2013. - № 2. - С. 129-132.Johnson, К. L. Surface energy and the contact of elastic solids / K. L. Johnson, K. Kendall, A. D. Roberts // Proc. Roy. Soc. London A. - 1971. - Vol. 324. - P. 301-313.Johnson, К. L. Surface energy and the contact of elastic solids / K. L. Johnson, K. Kendall, A. D. Roberts // Proc. Roy. Soc. London A. - 1971. - Vol. 324. - P. 301-313.Manduca, A. Magnetic resonance elastography non-invasive mapping of tissue elasticity / A. Manduca [et al.] // Med. Image Anal. - 2001. - Vol. 5. - P. 237-254.Manduca, A. Magnetic resonance elastography non-invasive mapping of tissue elasticity / A. Manduca [et al.] // Med. Image Anal. - 2001. - Vol. 5. - P. 237-254.Методические аспекты определения модуля упругости высокоэластичных материалов и биологических клеток методом силовой спектроскопии / Салем А. А. Мохаммед [et al.] // Механика машин, механизмов и материалов. -2015. - №2(31). - С. 80-84.Методические аспекты определения модуля упругости высокоэластичных материалов и биологических клеток методом силовой спектроскопии / Салем А. А. Мохаммед [et al.] // Механика машин, механизмов и материалов. -2015. - №2(31). - С. 80-84.Методика коррекции гистерезиса пьезосканера атомно-силового микроскопа / Салем А. А. Мохаммед [et al.] // Механика машин, механизмов и материалов. - 2015. - № 4 (5). - С. 73-78.Методика коррекции гистерезиса пьезосканера атомно-силового микроскопа / Салем А. А. Мохаммед [et al.] // Механика машин, механизмов и материалов. - 2015. - № 4 (5). - С. 73-78.Barthel, Е. Adhesive elastic contacts - JKR and more / E. Barthel // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2008. - Vol. 41. - P. 1-40.Barthel, Е. Adhesive elastic contacts - JKR and more / E. Barthel // J. Phys. D: Appl. Phys. - 2008. - Vol. 41. - P. 1-40.Dokukin, M. Е. Quantitative study of the elastic modulus of loosely attached cells in AFM indentation experiments / M. E. Dokukin, N. V. Guz, I. Sokolov // Biophys. J. - 2013. - Vol. 104. - P. 2123-2131.Dokukin, M. Е. Quantitative study of the elastic modulus of loosely attached cells in AFM indentation experiments / M. E. Dokukin, N. V. Guz, I. Sokolov // Biophys. J. - 2013. - Vol. 104. - P. 2123-2131.Indentation versus Tensile Measurements of Young's modulus for soft biological tissues / C. T. McKee [et al.] // Tissue Engineering: Part B. - 2011. - Vol. 17. - P. 155-164.Indentation versus Tensile Measurements of Young's modulus for soft biological tissues / C. T. McKee [et al.] // Tissue Engineering: Part B. - 2011. - Vol. 17. - P. 155-164.Stiffness of normal and pathological erythrocytes studied by means of atomic force microscopy / I. Dulinska [et al.] // J. Biochem. Biophys. Methods. - 2006. - Vol. 66. - P. 1-11.Stiffness of normal and pathological erythrocytes studied by means of atomic force microscopy / I. Dulinska [et al.] // J. Biochem. Biophys. Methods. - 2006. - Vol. 66. - P. 1-11.Jin, H. Detection of erythrocytes influenced by aging and type 2 diabetes using atomic force microscope / H. Jin // Biochem. and Biophys. Res. Communicat. - 2010. - Vol. 391. - P. 1698-1702.Jin, H. Detection of erythrocytes influenced by aging and type 2 diabetes using atomic force microscope / H. Jin // Biochem. and Biophys. Res. Communicat. - 2010. - Vol. 391. - P. 1698-1702.Chizhik, S. A. Digital optical and scanning probe microscopy for biocells inspection and manipulation / S. A. Chizhik, E. S. Drozd, N. A. Fomin // 3rd Micro and Nano Flows Confwerence. Saliniki, Greece, 22-24 August 2011. - 2011. - P. 1-8.Chizhik, S. A. Digital optical and scanning probe microscopy for biocells inspection and manipulation / S. A. Chizhik, E. S. Drozd, N. A. Fomin // 3rd Micro and Nano Flows Confwerence. Saliniki, Greece, 22-24 August 2011. - 2011. - P. 1-8.Starodubtseva, M. Study of the mechanical properties of single cells as biocomposites by atomic force microscopy / M. Starodubtseva [et al.] // Microscopy: Science, Technology, Applications and Education. A.Mendez-Vilas and J.Diaz (Eds.). -Formatex, 2010. - P. 470-477.Starodubtseva, M. Study of the mechanical properties of single cells as biocomposites by atomic force microscopy / M. Starodubtseva [et al.] // Microscopy: Science, Technology, Applications and Education. A.Mendez-Vilas and J.Diaz (Eds.). -Formatex, 2010. - P. 470-477.Стародубцева, М. И. АСМ-исследование эритроцитов кренированных активными формами азота / М. Н. Стародубцева, Т. Г. Кузнецова, Н. И. Егоренков // Методологические аспекты сканирующей зондовой микроскопии: VII Междунар. семинар. Минск 1-3 ноября 2006 г. - Минск, 2006. - C. 148-152.Стародубцева, М. И. АСМ-исследование эритроцитов кренированных активными формами азота / М. Н. Стародубцева, Т. Г. Кузнецова, Н. И. Егоренков // Методологические аспекты сканирующей зондовой микроскопии: VII Междунар. семинар. Минск 1-3 ноября 2006 г. - Минск, 2006. - C. 148-152.Fuchs, H. Structural model of phospholipid-reconstituted human transferrin receptor derived by electron microscopy / H. Fuchs // Structure. - 1996. - Vol. 6, N 10. - P. 1235-1243.Fuchs, H. Structural model of phospholipid-reconstituted human transferrin receptor derived by electron microscopy / H. Fuchs // Structure. - 1996. - Vol. 6, N 10. - P. 1235-1243.Abulrob, A. Nanoscale imaging of epidermal growth factor receptor clustering / A. Abulrob // J. Biol. Chem. - 2010. -Vol. 285. - P. 3145-3156.Abulrob, A. Nanoscale imaging of epidermal growth factor receptor clustering / A. Abulrob // J. Biol. Chem. - 2010. -Vol. 285. - P. 3145-3156.Van zanten, Th. S. A nanometer scale optical view on the compartmentalization of cell membranes / Th. S. Van Zanten, A. Carnbi, M. F. Garcia-Parajo // Biochimica et Biophysica Acta. - 2010. - Vol. 1798. - P. 777-787.Van zanten, Th. S. A nanometer scale optical view on the compartmentalization of cell membranes / Th. S. Van Zanten, A. Carnbi, M. F. Garcia-Parajo // Biochimica et Biophysica Acta. - 2010. - Vol. 1798. - P. 777-787.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.