접촉 모드 형태학적 관찰 및 박테리아 세포 손상 분석을 위한 신속한 기술로서의 원자력 현미경

이 프로토콜은 특정 질병이나 치료로 인한 세포 형태의 변화를 관찰하기 위해 접촉 모드 원자력 현미경을 사용하는 것을 보여줍니다. 이 절차에는 오염을 방지하고 노화를 방지하기 위해 가능한 한 빨리 고정된 샘플을 분석하기 위해 밀봉된 용기를 사용하는 것이 좋습니다. 샘플이 마를 때까지 슬라이드를 화염 위에 여러 번 부드럽게 통과시켜 샘플을 슬라이드에 고정하는 것으로 시작합니다.

고정된 샘플을 페트리 접시에 넣고 관찰을 위해 원자력 현미경 장비로 운반합니다. 그런 다음 컴퓨터와 원자력 현미경을 켭니다. 그런 다음 소프트웨어에서 접촉 모드, ContAI-G 프로브 및 자동 슬로프 옵션을 선택합니다.

설정점을 20나노미터, P 게인을 10, 000, I 게인, D 게인을 0, 팁 전압을 0밀리볼트로 설정하여 Z 컨트롤러의 기본값을 설정합니다. 70마이크로미터 스캔 범위 헤드를 사용하여 샘플을 AFM 접촉 모드로 배치합니다. 스캔 헤드에 통합된 두 개의 렌즈에 장착된 카메라를 사용하여 프로브 아래 영역의 표면을 빠르게 볼 수 있습니다.

이제 XY 평면에서 수동으로 이동하여 원하는 영역을 선택합니다. 프로브가 전자적으로 접근하도록 허용amp접촉에 도달할 때까지 표면을 표면. XY 기울기 방향을 줄여 스캐너와 샘플 표면의 XY 측정 평면을 전자적으로 조정합니다.

소프트웨어의 표준 매개변수를 초당 한 줄, 한 줄에 256포인트로 설정합니다. 그런 다음 70 x 70 마이크로미터 영역의 전체 스캔 범위를 수행합니다. 확대/축소 도구를 사용하여 더 작은 영역을 선택합니다.

캔틸레버를 전자적으로 집어넣고 XY 평면을 따라 샘플을 이동하여 샘플에서 새 영역을 선택합니다. 그런 다음 앞에서 설명한 대로 새 스캔을 수행합니다. 그런 다음 필터 선택에서 이미지의 도구 메뉴에 있는 줄별 평준화를 사용하여 데이터 처리를 수행합니다.

색상 막대의 최대 및 최소 높이를 최적화하여 최상의 이미지 해상도를 얻습니다. 마지막으로 분석 메뉴를 사용하여 이미지 분석을 수행합니다. 원하는 도구로 초기점과 끝점을 선택하여 길이와 거리를 결정합니다.

박테리아 배양에 대한 원자력 현미경 분석은 황색포도상구균 배양물이 구균 응집체가 있는 구역별로 분포되어 있음을 보여주었습니다. 증가된 척도는 인구 분포와 구균 형태에 대한 더 큰 인식이 있음을 보여주었습니다. AFM 접촉 모드 이미지를 통해 평균 너비가 1.25 마이크로 미터인 구균의 크기를 결정할 수있었습니다.

슈도모나스 후나넨시스(Pseudomonas hunanensis)는 접착성 단층을 형성하는 전체 유리 지지체 표면 상에 균질한 분포를 나타내었다. 배양물은 길이 1.9 마이크로미터 및 너비 0.9 마이크로미터를 갖는 막대 형상이었다. 황색포도상구균의 산화마그네슘 나노입자의 미세 희석 노출은 심각한 세포 구조 열화로 인해 매끄러운 표면과 균질한 윤곽의 손실을 초래했습니다.

소포 형성 및 세포질 물질 방출은 MIC보다 더 높은 농도의 배양물에서 관찰되었다. E.coli 배양에서도 유사한 결과가 얻어졌으며 대조군은 매끄러운 표면을 보여 균질한 막대 모양 모양을 강조했습니다. 구조는 1, 000 PPM 나노 입자 노출에서 완전히 사라졌으며 구별 가능한 실루엣 만 남았습니다.

추가 분석에 필수적이므로 샘플 고정을 올바르게 수행하는 것이 중요합니다. 이미지 필터는 좋은 이미지 해상도와 샘플 세부 정보를 제공하는 데 도움이 됩니다. 고정 방법을 사용하면 AFM 비접촉 모드를 적용할 수 있어 기계적 특성 연구에 도움이 될 수 있습니다.

이 방법론은 박테리아 세포 손상 분석에 중점을 둔 의료 및 미생물학 연구에 저렴하고 유용한 도구가 될 수 있습니다.