מצב מגע מיקרוסקופ כוח אטומי כטכניקה מהירה לתצפית מורפולוגית וניתוח נזק לתאי חיידקים

פרוטוקול זה מראה את השימוש במיקרוסקופ כוח אטומי במצב מגע כדי לצפות בשינויים במורפולוגיה של התא עקב מחלה או טיפול ספציפיים. מומלץ מאוד להשתמש במיכלים אטומים להליך זה כדי למנוע זיהום ולנתח את המדגם הקבוע בהקדם האפשרי כדי למנוע הזדקנות. התחל על ידי קיבוע הדגימות בשקופית על ידי העברה עדינה של המגלשה מעל להבה מספר פעמים עד שהדגימה יבשה.

מניחים את הדגימות הקבועות בצלוחית פטרי ומעבירים אותן לציוד מיקרוסקופ הכוח האטומי לתצפית. לאחר מכן, הפעל את המחשב ואת מיקרוסקופ הכוח האטומי. לאחר מכן בחר את מצב איש הקשר, בדיקות ContAI-G ואפשרויות שיפוע אוטומטי בתוכנה.

הגדר את ערכי ברירת המחדל עבור בקר Z על ידי הגדרת נקודת ההגדרה ל- 20 ננומטר, רווח P ב- 10, 000, רווח I ב- 1, 000, רווח D באפס ומתח קצה לאפס מיליוולט. באמצעות ראש טווח סריקה של 70 מיקרומטר, מקם את הדגימות במצב מגע AFM. קבל תצוגה מהירה של פני השטח מתחת לגשושית באמצעות מצלמה המורכבת על שתי עדשות המשולבות בראש הסריקה.

עכשיו, בחר את האזור הרצוי על ידי עקירה ידנית אותו במישור XY. אפשר לגשושית להתקרב אלקטרונית למשטח הדגימה עד שתגיע למגע. התאם אלקטרונית את מישור המדידה XY של הסורק ומשטח הדגימה על-ידי הפחתת כיוון שיפוע XY.

הגדר את הפרמטרים הסטנדרטיים של התוכנה לקו אחד לשנייה ו 256 נקודות לשורה. לאחר מכן בצע טווח סריקה מלא של שטח של 70 על 70 מיקרומטר. בחרו באזור הקטן יותר בעזרת הכלי זום.

בחר אזור חדש מהדגימה על-ידי משיכת המגן באופן אלקטרוני והזזת הדגימה לאורך מישור XY. לאחר מכן בצע סריקה חדשה כפי שהודגם בעבר. לאחר מכן, השתמש בפילוס שורה אחר שורה בתפריט הכלים של התמונה בבחירת המסנן כדי לבצע עיבוד נתונים.

מטבו את הגובה המרבי והמינימלי בסרגל הצבע לקבלת רזולוציית התמונה הטובה ביותר. לבסוף, בצע את ניתוח התמונה באמצעות תפריט הניתוח. בחר את הנקודות הראשוניות והסופיות בעזרת הכלי הרצוי כדי לקבוע את האורך והמרחק.

ניתוח מיקרוסקופי של כוח אטומי של תרביות החיידקים הראה כי תרביות Staphylococcus aureus התפזרו לפי אזורים עם אגרגטים קוקוס. סולמות מוגברים הראו שיש הערכה גדולה יותר של התפלגות האוכלוסייה ומורפולוגיה של קוקוס. תמונות מצב המגע AFM אפשרו לקבוע את גודל הקוקוס שהראה רוחב ממוצע של 1.25 מיקרומטר.

Pseudomonas hunanensis הראה פיזור הומוגני על כל משטח התמיכה בזכוכית ויצר חד-שכבה דבקה. התרביות היו בצורת מוט באורך של 1.9 מיקרומטר וברוחב של 0.9 מיקרומטר. חשיפה לדילול מיקרו של ננו-חלקיקי תחמוצת מגנזיום של סטפילוקוקוס זהוב גרמה לאובדן משטח חלק וקווי מתאר הומוגניים עקב הידרדרות חמורה במבנה התאים.

היווצרות שלפוחית ושחרור חומר ציטוסולי נצפו בתרביות בריכוזים גבוהים יותר מאשר המיקרופון. תוצאות דומות התקבלו בתרביות E.coli, כאשר הבקרות הראו משטחים חלקים המדגישים את צורתו ההומוגנית דמוית המוט. המבנה נעלם לחלוטין בחשיפה של 1, 000 PPM לננו-חלקיקים עם צלליות מובחנות בלבד.

חשוב לבצע תיקון מדגם כראוי כפי שהוא חיוני לניתוח נוסף. מסנן התמונה מסייע לספק רזולוציית תמונה טובה ופרטים לדוגמה. באמצעות שיטת התיקון, ניתן ליישם מצבי AFM ללא מגע שיכולים להיות מועילים בחקר תכונות מכניות.

מתודולוגיה זו יכולה להיות כלי זול ושימושי למחקר רפואי ומיקרוביולוגי המתמקד בניתוח נזק לתאי חיידקים.