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J-GLOBAL ID：202002230112658503   整理番号：20A1191823

Turgescentセルの空間分解ヤング率と剛性を評価するためのAFMピーク力曲線の高速自動処理【JST・京大機械翻訳】

Fast automated processing of AFM PeakForce curves to evaluate spatially resolved Young modulus and stiffness of turgescent cells

著者 (5件)： Offroy Marc (Universite de Lorraine, CNRS, LIEC, F-54000 Nancy, France. [e-mail]) ,  Razafitianamaharavo Angelina ,  Beaussart Audrey ,  Pagnout Christophe ,  Duval Jerome F. L.
資料名： RSC Advances (Web)  (RSC Advances (Web))
巻： 10  号： 33  ページ： 19258-19275  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7055A  ISSN： 2046-2069  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 原子間力顕微鏡(AFM)は,2つの(x×y)または3つの(x×y×時間)寸法における個々のセルの機械的性質の測定のための強力な技術である。装置の進歩により,比較的短時間で大量のデータを発生させることが可能になり,これは,いわゆるPeakforceタッピングモード(Bruker社)で動作するAFMにとって特に正しい。後者は試料表面を周期的にヒットするAFMプローブに対応するが,ピコ-Newtonレベル相互作用力はカンチレバー偏向から記録される。この方法は,軟らかい生物学的試料(例えば,細菌,酵母)および硬い非生物学的表面(例えば鉱物)の機械的特徴の前例のない高分解能(数10nm)イメージングを提供する。包括的なナノ機械的情報への与えられたセル表面領域上のAFMピーク力タッピングモードで典型的に収集された数千の空間分解力曲線の数10までの急速な変換は,ロバストなデータ解析方法論と専用の数値ツールの開発を必要とする。本研究では,(i)AFMプローブによる圧縮による細菌表面の非線形及び線形変形に対応する押込領域の迅速で明確な検出,(ii)Young率と細胞表面剛性の評価,及び(iii)単一細胞レベルでの関連ナノ機械的性質の空間マッピングの生成を報告した。この手順は,AFMプローブと試料生体表面間の接触点の一貫した評価と,非線形および線形変形領域間の遷移をマーキングする閾値押込値の評価を含む。比較目的のために,前者の領域を,有限試料厚さの影響に対して修正された,または修正されていないHertzおよびSneddonモデルに基づいて,ここで解析した。選択した大腸菌株について行ったAFM測定の解析を詳細に行い,提案したPeakforceデータ処理プロセスの実現可能性,迅速性およびロバスト性を実証した。このアルゴリズムの柔軟性は,例えば真核生物のナノ力学の研究に望ましいと思われる力曲線パラメータ化を詳細に考慮することを可能にする。実験データの回復と細菌スケールでのナノ機械的不均一性の同定における採用されたHertzベースとSnedonベースの接触力学形式の性能をさらに徹底的に議論した。Copyright 2020 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *Young率 ,  アルゴリズム ,  *剛性 ,  片持梁 ,  細菌 ,  大腸菌 ,  酵母 ,  画像処理 ,  偏向 ,  真核生物 ,  高分解能 ,  ロバスト性 ,  原子間力顕微鏡
準シソーラス用語： 原子間力顕微鏡法 ,  単一細胞 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 顕微鏡法  (BK01040E)

タイトルに関連する用語 (8件)： セル ,  分解 ,  ヤング率 ,  剛性 ,  評価 ,  AFM ,  曲線 ,  自動処理