2019
fizika, földtudományok és matematika
Modern biofizikai módszerek egyedi sejtek adhéziómérésére
Témavezető:
Dr. Iván Kristóf, Dr. Horváth Róbert, Dr. Szabó Bálint
Dr. Iván Kristóf, Dr. Horváth Róbert, Dr. Szabó Bálint
Összefoglaló
Az élő anyag elemi funkcionális egysége a sejt. Ahhoz, hogy a tudományos közösség ezt a felfedezést tegye szükséges volt a kutatók együttműködése, gondolataik megosztása. A gondolat létrejöttéhez a különböző funkciókat ellátó szövetek összehangolt munkájára van szükség az agyban. Végül a szövetek rendeltetésszerű működésének alapja a sejtek rendkívül sokszínű kommunikációs és kapcsolódási rendszere. Dolgozatom témája ezen rendszer egy résztvevőjének, a mechanikai kapcsolódásért felelős sejtadhézió jelenségkörének vizsgálata. Munkámat az MTA EK MFA Nanobioszenzorika Laboratóriumában végeztem, Dr. Horváth Róbert témavezetésével, ahol a sejtadhézió tanulmányozására korszerű műszerpark állt rendelkezésemre.
Kísérleteim egyik részében FluidFM-mel dolgoztam, egy olyan mikrofluidikával ellátott, robotizált AFM berendezéssel, amely egyaránt alkalmas szub-mikrométeres felületi struktúrák létrehozására, illetve egyedi sejtek adhéziós kinetikájának közvetlen rögzítésére. Szintén adhéziós erők mérésére egy nagy áteresztőképességű, számítógép vezérelt mikropipettát használtam, amivel egy óra leforgása alatt akár 100-nál is több egyedi sejt vizsgálható. Mivel a mikropipettás eljárás közvetetten, szimuláción keresztül szolgáltatja az adhéziós erőértékeket, ezért a cél egy validáló összehasonlítás készítése volt, a két említett technikával.
A sejtadhézió kvantitatív jellemzésére gyakran használt műszerek az optikai elven működő bioszenzorok, amelyek a szenzorfelület közelében történő törésmutatóváltozásokra érzékenyek. Ahhoz, hogy ezt a modalitást összehasonlíthassuk a mért adhéziós erőértékekkel, EPIC Cardio optikai bioszenzorral mértem egyedi sejtek jelét, majd ugyanezeken a sejteken direkt erőméréseket végeztem FluidFM-mel.
A kontrollált, reprodukálható környezet igénye miatt, kísérleteim során RGD motívummal funkcionalizált felületekezeléseket hoztam létre, amelyekre HeLa sejteket vittem fel.
Kiegészítő kísérletként rendezett mintázatú, sejtekkel összemérhető nagyságú felületkezeléseket hoztam létre RGD funkcionalizált PLL kopolimerrel.
Kísérleteim egyik részében FluidFM-mel dolgoztam, egy olyan mikrofluidikával ellátott, robotizált AFM berendezéssel, amely egyaránt alkalmas szub-mikrométeres felületi struktúrák létrehozására, illetve egyedi sejtek adhéziós kinetikájának közvetlen rögzítésére. Szintén adhéziós erők mérésére egy nagy áteresztőképességű, számítógép vezérelt mikropipettát használtam, amivel egy óra leforgása alatt akár 100-nál is több egyedi sejt vizsgálható. Mivel a mikropipettás eljárás közvetetten, szimuláción keresztül szolgáltatja az adhéziós erőértékeket, ezért a cél egy validáló összehasonlítás készítése volt, a két említett technikával.
A sejtadhézió kvantitatív jellemzésére gyakran használt műszerek az optikai elven működő bioszenzorok, amelyek a szenzorfelület közelében történő törésmutatóváltozásokra érzékenyek. Ahhoz, hogy ezt a modalitást összehasonlíthassuk a mért adhéziós erőértékekkel, EPIC Cardio optikai bioszenzorral mértem egyedi sejtek jelét, majd ugyanezeken a sejteken direkt erőméréseket végeztem FluidFM-mel.
A kontrollált, reprodukálható környezet igénye miatt, kísérleteim során RGD motívummal funkcionalizált felületekezeléseket hoztam létre, amelyekre HeLa sejteket vittem fel.
Kiegészítő kísérletként rendezett mintázatú, sejtekkel összemérhető nagyságú felületkezeléseket hoztam létre RGD funkcionalizált PLL kopolimerrel.
Dr. Iván Kristóf
Dr. Horváth Róbert
Dr. Szabó Bálint