hrvatski

Određivanje granica mehaničkog naprezanja mikrotubula

Mikrotubule su cilindrični proteinski polimeri promjera 25 nanometara i dužine od desetak mikrona. Nalaze se u svakoj eukariotskoj stanici, i kao dio staničnog kostura sudjeluju u održavanju mehaničke stabilnosti stanice, te služe kao tračnice za transport većih organela kroz stanicu. Strukturalno, mikrotubule možemo promatrati kao slabo povezane protofilamente. Proteini su jače vezani longitudinalno, duž protofilamenata, nego lateralno, između protofilamenata što ih čini strukturalno anizotropnim materijalom. Anizotropnost će se očitovati i u njihovim mehaničkim svojstvima, pa će osim Youngovim mikrotubule biti opisane modulom smika. Potpun opis njihovih mehaničkih svojstava uključuje još poznavanje granice mehaničkog naprezanja i opsega linearno-elastične regije. Ovaj diplomski rad daje ocjenu tih dviju karakteristika. Mehanička svojstva su određivana korištenjem skenirajućeg atomskog mikroskopa (eng. atomic force microcope, AFM) gdje se mikrotubule deformiraju primjenom sile putem sonde mikroskopa. Posebno sučelje nanomanipulator je omogućilo kontrolu položaja sonde i primjenjenu silu u realnom vremenu korištenjem haptičkog uređaja. Mikrotubule su bile postavljene na membranu silicij-nitrida i ponekad su ležale iznad membranske šupljine. Uslijed pritiskanja sondom, došlo je do defleksije mikrotubule. Uz poznatu silu, bilo je moguće odrediti modul savijanja, kombinaciju Youngovog modula i modula smika, te maksimalnu primjenjenu silu odnosno naprezanje. Mjerenja su provedena na pet mikrotubula s duljinama reda veličine 100 nm. Mikrotubule nisu puknule primjenom sila do 0.6 nN što indicira da su linearno-elastičan materijal do naprezanja od 13 MPa. Linearnost je provjerena usporedbom modula savijanja s vrijednostima dobivenim pri malim naprezanjima, a elastičnost usporedbom defleksija mikrotubule prije i poslije deformacije. Mjerenja su provedena na Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (Švicarska).

mikrotubule; skenirajuci atomski mikroskop; mehanička svojstva

nije evidentirano