Investigation of the Mechanical Properties of Biological Objects Using AFM
Atomic force microscopy (AFM) is a highly sensitive technology that not only provides topographical imaging of surfaces at the nanoscale but also enables the quantitative assessment of the mechanical properties of materials and biological objects.
The AFM method is based on the interaction between a sharp probe attached to a cantilever (a special flexible lever) and the sample surface. The deflection of the cantilever under the influence of interatomic forces is detected by a laser-photodiode system and converted into topographic or mechanical data. This is what makes it possible to study surfaces with nanometer-scale precision in air, liquid, or a vacuum. Atomic force microscopy is particularly effective for soft materials, biological samples, and systems where optical or electron-based methods have limitations.
Діагностика клітинних патологій
AFM використовується для вимірювання жорсткості клітин, що є інформативним індикатором патологічних змін.
Ракові клітини зазвичай характеризуються нижчою жорсткістю, ніж здорові, що робить цей параметр чутливим діагностичним маркером на ранніх стадіях.
Дослідження впливу препаратів
Метод дає змогу досліджувати вплив лікарських засобів або наночастинок на цитоскелет клітин, оцінювати механічні зміни під час диференціації, міграції чи старіння, а також вивчати клітинну адаптацію до зовнішніх стимулів.
Біосумісність матеріалів
AFM застосовується для характеризації біопокриттів і скаффолдів, що використовуються у тканинній інженерії.
Метод дозволяє визначати силу адгезії клітин до поверхні, оцінювати міцність біоплівок і досліджувати поведінку клітин на різних матеріалах.
Наномедицина
Атомно-силова мікроскопія використовується для визначення механічної стабільності та пружності ліпосом, екзосом і наноносіїв, що дозволяє прогнозувати їхню поведінку в кровотоці й оцінювати ефективність доставки терапевтичних агентів.
Атомно-силова мікроскопія (AFM)
Реалізується у трьох основних режимах: топографічна візуалізація поверхні, спектроскопія сили-відстані (Force Spectroscopy) для вимірювання жорсткості, та картування механічних властивостей (Force Mapping), яке дозволяє оцінювати наномеханіку клітин по всій поверхні зразка.
Force Spectroscopy (спектроскопія сили-відстані)
Є базовим методом для кількісного визначення механічних параметрів клітини.
Під час аналізу кантилевер зондового модуля вступає у контакт із поверхнею зразка, реєструючи силу та ступінь його деформації під точно контрольованим навантаженням.
Моделювання за Герцем / Олівером–Фарром
Отримані криві сили-відстані обробляються з використанням класичних фізичних моделей (зокрема, Герца або Снеддона) для розрахунку модуля Юнга (пружності), вираженого у Паскалях (Па).
Такий підхід забезпечує високу точність кількісної оцінки механічних властивостей клітин і біоматеріалів.
We offer this type of analysis either as a standalone analytical service or as part of a comprehensive sample analysis.
To ensure proper planning of the study, please provide information on the type of samples, the expected particle size range, the material or chemical nature of the system, the type of dispersion (suspension, emulsion, colloidal system, etc.), as well as the purpose of the analysis. Our specialists will help you select the optimal measurement method and analysis conditions based on your specific needs.
Замовити послугу