Name: use of atomic force microscopy to measure mechanical properties and turgor pressure of plant cells and plant tissues
Uploaded: 2019-07-15T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Use of Atomic Force Microscopy to Measure Mechanical Properties and Turgor Pressure of Plant Cells and Plant Tissues at JoVE.com

Biz kendi teknik destek için PLıM ekibi teşekkür etmek istiyorum, yanı sıra Arezki Boudaoud ve yararlı tartışmalar için RDP laboratuarında Biophysic ekibinin üyeleri.

1. ölçü hücre duvar mekanik özellikleri
Not: Arabidopsis 'in gelişmekte olan dokunaçlarını örneği sunulmuştur.
<ol><li>Biyolojik numunelerin hazırlanması
	<ol>
<li>Arabidopsis4için yayınlanan aşamaları belirlenmesine göre 9 ila 10 (yaklaşık 0,5 mm uzunluğunda) aşamasında kapalı bir çiçek tomurcuk toplayın. Bir binoküler altında, ince Cımbız kullanarak, dikkatle geliştirme aşamasını kontrol ...

<ol>
	<li>Du, F., Guan, C., Jiao, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+mechanisms+of+leaf+morphogenesis.">Molecular mechanisms of leaf morphogenesis.</a> Molecular Plant. 11, 1117-1134 (2018).</li><li>Cosgrove, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+of+the+plant+cell+wall.">Growth of the plant cell wall.</a> Nature Reviews Molecular Cell Biology. 6, 850-861 (2005).</li><li>Dumais, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+mechanics+control+pattern+formation+in+plants?.">Can mechanics control pattern formation in plants?.</a> Current Opinion in Plant Biology. 10, 58-62 (2007).</li><li>Smyth, D. R., Bowman, J. L., Meyerowitz, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+flower+development+in+Arabidopsis.">Early flower development in Arabidopsis.</a> The Plant Cell. 2, 755-767 (1990).</li><li>Routier-Kierzkowska, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cellular+force+microscopy+for+in+vivo+measurements+of+plant+tissue+mechanics.">Cellular force microscopy for in vivo measurements of plant tissue mechanics.</a> Plant Physiology. 158 (4), 1514-1522 (2012).</li><li>Corson, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Turning+a+plant+tissue+into+a+living+cell+froth+through+isotropic+growth.">Turning a plant tissue into a living cell froth through isotropic growth.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106, 8453-8458 (2009).</li><li>Hervieux, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mechanical+feedback+restricts+sepal+growth+and+shape+in+Arabidopsis.">A mechanical feedback restricts sepal growth and shape in Arabidopsis.</a> Current Biology. 26, 1019-1028 (2016).</li><li>Stanislas, T., Hamant, O., Traas, J., Lecuit, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+11+-+In-vivo+analysis+of+morphogenesis+in+plants.">Chapter 11 - In-vivo analysis of morphogenesis in plants.</a> Methods in Cell. 139, 203-223 (2017).</li><li>Beauzamy, L., Derr, J., Boudaoud, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantifying+hydrostatic+pressure+in+plant+cells+using+indentation+with+an+atomic+force+microscope.">Quantifying hydrostatic pressure in plant cells using indentation with an atomic force microscope.</a> Biophysical Journal. 108 (10), 2448-2456 (2015).</li><li>Costa, K. D., Sim, A. J., Yin, F. C. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-Hertzian+Approach+to+Analyzing+Mechanical+Properties+of+Endothelial+Cells+Probed+by+Atomic+Force+Microscopy.">Non-Hertzian Approach to Analyzing Mechanical Properties of Endothelial Cells Probed by Atomic Force Microscopy.</a> Journal of Biomechanical Engineering. 128 (2), 176-184 (2006).</li><li>Beauzamy, L., Louveaux, M., Hamant, O., Boudaoud, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanically,+the+shoot+apical+meristem+of+Arabidopsis+behaves+like+a+shell+inflated+by+a+pressure+of+about+1MPa.">Mechanically, the shoot apical meristem of Arabidopsis behaves like a shell inflated by a pressure of about 1MPa.</a> Frontiers in Plant science. 6 (1038), 1-10 (2015).</li><li>Majda, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanochemical+polarization+of+contiguous+cell+walls+shapes+plant+pavement+cells.">Mechanochemical polarization of contiguous cell walls shapes plant pavement cells.</a> Developmental Cell. 43 (3), 290-304 (2017).</li><li>Torode, T. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Branched+pectic+galactan+in+phloem-sieve-element+cell+walls:+implications+for+cell+mechanics.">Branched pectic galactan in phloem-sieve-element cell walls: implications for cell mechanics.</a> Plant Physiology. 176, 1547-1558 (2018).</li><li>Farahi, R. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Plasticity,+elasticity,+and+adhesion+energy+of+plant+cell+walls:+nanometrology+of+lignin+loss+using+atomic+force+microscopy.">Plasticity, elasticity, and adhesion energy of plant cell walls: nanometrology of lignin loss using atomic force microscopy.</a> Scientific Reports. 7, 152 (2017).</li><li>Peaucelle, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pectin-induced+changes+in+cell+wall+mechanics+underlie+organ+initiation+in+Arabidopsis.">Pectin-induced changes in cell wall mechanics underlie organ initiation in Arabidopsis.</a> Current Biology. 21, 1720-1726 (2011).</li><li>Cosgrove, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffuse+growth+of+plant+cell+walls.">Diffuse growth of plant cell walls.</a> Plant Physiology. 176, 16-27 (2018).</li><li>Sader, J. E., Larson, I., Mulvaney, P., White, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Method+for+the+calibration+of+atomic+force+microscope+cantilevers.">Method for the calibration of atomic force microscope cantilevers.</a> Review of Scientific Instruments. 66 (7), 3789-3798 (1995).</li><li>Sader, J. E., Chon, J. W. M., Mulvaney, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calibration+of+rectangular+atomic+force+microscope+cantilevers.">Calibration of rectangular atomic force microscope cantilevers.</a> Review of Scientific Instruments. 70 (10), 3967-3969 (1999).</li><li>Sikora, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+Normal+Force+Measurements+by+Means+of+Atomic+Force+Microscopy+Towards+the+Accurate+and+Easy+Spring+Constant+Determination.">Quantitative Normal Force Measurements by Means of Atomic Force Microscopy Towards the Accurate and Easy Spring Constant Determination.</a> Nanoscience and Nanometrology. 2 (1), 8-29 (2016).</li><li>Schillers, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standardized+Nanomechanical+Atomic+Force+Microscopy+Procedure+(SNAP)+for+Measuring+Soft+and+Biological+Samples.">Standardized Nanomechanical Atomic Force Microscopy Procedure (SNAP) for Measuring Soft and Biological Samples.</a> Scientific Reports. 7 (1), (2017).</li></ol>

Bitkilerin şekillerin ortaya çıkması esas olarak zaman ve uzay sırasında koordine oranı ve büyüme yönü ile belirlenir. Bitki hücreleri, onları bir araya yapıştıran bir polisakkaridik matrisden yapılmış sert bir hücre duvarında kaplı. Sonuç olarak, hücre genişleme hücre duvarı çekerek Turgor basıncı arasındaki denge tarafından kontrol edilir, ve bu basınca dayanıklı hücre duvarının sertlik. Kalkınma temel mekanizmaları anlamak için, farklı dokularda veya belirli bir organ hücrele...

Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) tarama prob mikroskobu (SPM) ailesine aittir, genellikle birkaç nanometrelerin yarıçapı olan bir uç bir numunenin yüzeyini tarar. Bir yüzeyin tespiti, optik veya elektron bazlı yöntemlerle değil, uç ile örnek yüzey arasındaki etkileşim güçleri aracılığıyla elde edilmez. Böylece, bu teknik örnek bir yüzeyin topografik karakterizasyonu ile sınırlı değildir (birkaç nanometreye kadar gidebilir 3D çözünürlük), aynı zamanda elektrostatik, Van der Waals veya kontak kuvvetleri gibi etkileşim kuvvetlerinin her türlü ölçümünü sağlar. Ayrıca, uç biyolojik bir numunenin yüzeyine kuvvet uygulamak ve ortaya çıkan deformasyonu ölçmek için kullanılabilir, sözde "girinti", mekanik özelliklerini belirlemek için (örneğin, Young 's modulus, viskoelastik özellikleri).
Bitki hücresi duvarlarının mekanik özellikleri, gelişim süreçlerinin temelindeki mekanizmaları anlamaya çalışırken dikkate alınması gerekli olan1,2,3. Nitekim, bu özellikleri sıkıca geliştirme sırasında kontrol edilir, hücre duvar yumuşatıcı hücrelerin büyümesine izin vermek için gerekli olduğundan özellikle. AFM, bu özellikleri ölçmek ve organlar, dokular veya gelişimsel aşamaları arasında değişme şeklini incelemek için kullanılabilir.
Bu yazıda, hem hücre duvarı mekanik özelliklerini hem de Turgor basıncını ölçmek için AFM 'nin nasıl kullanılacağı açıklanmaktadır. Bu iki uygulama iki farklı AFM mikroskoplar üzerinde gösterilmiştir ve sonra burada ayrıntılı olarak gösterilmektedir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:700px;" width="700">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Growth medium</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td style="width:172px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">1000x vimatin stock solution</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td>used to make ACM, composition see Stanislas et al., 2017. Add to ACM after autoclaving, before pouring.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">1-N-Naphthylphthalamic acid (NPA)</td>
			<td>Sigma-Aldrich/Merck</td>
			<td style="width:151px;">132-66-1</td>
			<td>add to Arabidopsis medium, 10 &#956;M. Add after autoclaving, before pouring.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">agar-agar</td>
			<td>Sigma-Aldrich/Merck</td>
			<td style="width:151px;">9002-18-0</td>
			<td>add to Arabidopsis medium, 1% w/v.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">agarose</td>
			<td style="width:155px;">Merck Millipore</td>
			<td style="width:151px;">9012-36-6</td>
			<td>used to make solid ACM, 0.8% w/v.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Arabidopsis medium</td>
			<td style="width:155px;">Duchefa Biochimie</td>
			<td style="width:151px;">DU0742.0025</td>
			<td>For in vitro arabidopsis culture, 11.82g/L.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Calcium nitrate tetrahydrate</td>
			<td>Sigma-Aldrich/Merck</td>
			<td style="width:151px;">13477-34-4</td>
			<td>add to Arabidopsis medium, 2mM.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">MURASHIGE &#38; SKOOG MEDIUM</td>
			<td style="width:155px;">Duchefa Biochimie</td>
			<td style="width:151px;">M0221.0025</td>
			<td>Basal salt mixture, used to make ACM, 2.2g/L.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">N6-benzyladenine (BAP)</td>
			<td>Sigma-Aldrich/Merck</td>
			<td style="width:151px;">1214-39-7</td>
			<td>used to make ACM, 555 nM. Add to ACM after autoclaving, before pouring.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">oryzalin</td>
			<td>Sigma-Aldrich/Merck</td>
			<td style="width:151px;">19044-88-3</td>
			<td>for oryzalin treatement, 10 &#956;g/mL.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">plant preservation mixture (PPM)</td>
			<td style="width:155px;">Plant Cell Technology</td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td>used to make ACM, 0.1% v/v. Add to ACM after autoclaving, before pouring.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Potassium hydroxide</td>
			<td style="width:155px;">Duchefa Biochimie</td>
			<td style="width:151px;">1310-58-3</td>
			<td>used to make Arabidopsis medium and ACM, both pH 5.8.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">sucrose</td>
			<td style="width:155px;">Duchefa Biochimie</td>
			<td style="width:151px;">57-50-1</td>
			<td>used to make ACM, 1% w/v.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Tools for AFM</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">BioScope Catalyst BioAFM</td>
			<td style="width:155px;">Bruker</td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td>The AFM used for turgor pressure measurement in this protocol.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Nanowizard III + CellHesion</td>
			<td style="width:155px;">JPK (Bruker)</td>
			<td style="width:151px;"></td>
			<td>The AFM used for measuring mechanical properties.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Patafix</td>
			<td style="width:155px;">UHU</td>
			<td style="width:151px;">D1620</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Reference elasitic structure</td>
			<td style="width:155px;">NanoIdea</td>
			<td style="width:151px;">2Z00026</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Reprorubber-Thin Pour</td>
			<td style="width:155px;">Flexbar</td>
			<td style="width:151px;">16135</td>
			<td>biocompatible glue.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Spherical AFM tips</td>
			<td style="width:155px;">Nanoandmore</td>
			<td style="width:151px;">SD-SPHERE-NCH-S-10</td>
			<td>Tips used for measuring mechanical properties.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

use of atomic force microscopy to measure mechanical properties and turgor pressure of plant cells and plant tissues

Burada atom kuvveti mikroskobu kullanımı bitki dokularına girinti ve mekanik özelliklerini kurtarmak için sunuyoruz. Girintileme modunda iki farklı mikroskopları kullanarak, bir elastik modülün nasıl ölçüleceği ve hücre duvarının mekanik özelliklerini değerlendirmek için nasıl kullanılacağını gösteririz. Buna ek olarak, Turgor basıncını nasıl değerlendireceğiz de açıklanmaktadır. Atomik kuvvet mikroskopinin ana avantajları, non-invaziv, nispeten hızlı (5 ~ 20 dakika) ve yüzeysel olarak düz olan yaşam bitki dokusunun neredeyse her türlü tedaviye gerek kalmadan analiz edilebilir olmasıdır. Çözünürlük, uç boyutuna ve birim alanı başına ölçüm sayısına bağlı olarak çok iyi olabilir. Bu yöntemin bir sınırlama sadece yüzeysel hücre katmanına doğrudan erişim sağlar olmasıdır.

Şekil 1a ve Şekil 1B , QI haritasını elde etmek için ilgi alanı bulmak için kullanılan protokolün 1.3.6 için bir adım, 1.3.4 adımlarının sonucunu gösteren bir ekran görüntüsü gösterir. Bu ilgi bölgenin (yani, mümkün olduğunca düz) eğimli bir yüzey üzerinde olmak için seçilmiş olduğu söz eder. Aslında, routier ve al.5tarafından fark edilirken, girinti ekseni yüzeye dik de...

Watch this Scientific Journal Video about Use of Atomic Force Microscopy to Measure Mechanical Properties and Turgor Pressure of Plant Cells and Plant Tissues at JoVE.com

Use of Atomic Force Microscopy to Measure Mechanical Properties and Turgor Pressure of Plant Cells and Plant Tissues

Burada, hücre ve dokularda nano ve mikro girinti aracı olarak işletilen atomik kuvvet mikroskobu (AFM) sunuyoruz. Cihaz, numunenin 3D yüzey topografisini ve hücre duvarı Young 'ın modüllerinin yanı sıra Turgor basıncını da içeren mekanik özelliklerini eşzamanlı olarak satın almayı sağlar.

Santral hücreleri ve bitki dokularının mekanik özelliklerini ve Turgor basıncını ölçmek için Atomic Force Microkopi kullanımı

We present here the use of atomic force microscopy to indent plant tissues and recover its mechanical properties. Using two different microscopes in ...

Gelişmenin altında yatan mekanizmaları anlamaya çalışırken bitki hücrelerinin mekanik özelliklerinin göz önünde bulundurulması esastır. Atomik kuvvet mikroskobu bu özellikleri ölçmek için kullanılabilir, ve değiştiriş şeklini takip, organlar arasında, dokular, tüm gelişim sel aşamaları. Bu tekniğin temel avantajları, hiçbir invaziv olmasıdır, nispeten hızlı ve doğrudan canlı örnekleri uygulanabilir bu yüzden tedavi gerektirmez.Bu prosedüre yeni bir kişi için, örneğin cis bölümü gerçekten çok önemlidir, bu nedenle numunenin doğru mekanik fiksasyonuna sahip olduğundan emin olun. Bu yordamın görsel gösterimi, örnek fiksasyonunun inceliklerini, koruyucuların kalite kontrolünü ve ölçüm kurulumunu daha iyi anlamak için önemlidir. Prosedürü gösteren Simone Bovio, bir mühendis ve Yuchen Long, benim laboratuvarda bir post doc olacaktır.Başlamak için, beş santimetre çapında petri-çanak merkezine çift taraflı bant bir parça yerleştirin. Bir çiçek toybundan teyp için izole edilmiş genesyum bir örnek ekleyin. Hızlı bir şekilde dehidratasyon önlemek için örnek tamamen kaplı olana kadar çanak su ekleyin.Ardından, örneği bir AFM aşamasına yerleştirin ve başı numunenin üzerine taşıyacak şekilde hareket ettirin. Kantilever kalibre ettikten sonra, yazılım, sistemin QI modunda olduğundan emin olun ve on beş nano newton bir set noktası kuvveti ile örnek yaklaşım. Ardından, dört mikron bir Z uzunluğu ayarlayın ve kırk tarafından kırk ayarlanmış piksel sayısı ile seksen mikron kare seksen olarak tonuyla tonu.Ardından gelişmiş görüntüleme ayarları paneline gidin ve modu sabit hıza ayarlayın. Ayrıca, set saniyede iki yüz mikron için pist hızları genişletmek ve yirmi beş kilo hertz için örnek oranı. Parametreler ayarlandıktan sonra, ipucunu numunenin ilgi bölgesine taşıyın.Taranan alanın enkazdan arınmış olduğunu doğrulayın, mümkün olduğunca düz bir bölgeyi bulun ve devreye alın, ardından tarayıp başlamayı ve numunenin hareket edip etmeyeceğini kontrol etmek için hızlı düşük kuvvet taramasını kullanın. Bir kez ilgi alanı olarak konumlandı, kırk altmış altmış Micron kare tarafından kırk bir bölge seçin ve mikron başına iki piksel piksel sayısını artırın. Daha sonra, 100 ila 200 nano metre lik bir girinti elde etmek için set noktasını beş yüz nano newtona yükseltin.Z uzunluğunu iki mikrona düşürün ve uzatma yolu hızlarını saniyede yüz mikrona çıkarın, ardından numune oranını elli kilohertz'e çıkarın ve numuneyi taramaya başlayın. Tamamlandığında, çıktıyı hem görüntü hem de veri dosyası olarak kaydedin. Veri işleme yazılımını açın ve veri dosyasını yükleyin.Haritanın tüm eğrilerinde aynı parametreleri kullanmak için toplu işleme düğmesi için bu haritayı kullanın, ardından önceden tanımlanmış işlemi yüklemek için gidin ve hertz fit'i seçin. Ardından, değiştirilebilir taban çizgisi işlemine gidin ve artı eğimi dengelemek için çıkarma ayarlayın ve X dk yüzde kırk ila altmış arasında. Dikey uç konumu sekmesinde, ham veriler üzerinde çalışmayı tercih ediyorsanız, düz sıkı seçeneğini belirleyin.Uygun uygun modeli seçmek için, elastikiyet sığdırma sekmesine gidin ve beklenen yapışma gücüne göre seçeneklerden birini seçin. Hiçbir veya zayıf yapışma varsa, o zaman yaklaşım eğrisi ni kullanın ve hertz isnader modelini kullanmayı tercih edin. Daha güçlü yapışma durumunda, Dergen Milia Dortoprov veya DMD modelini kullanın ve bir gerizeka eğrisi üzerinde çalışın.Şimdi nominal uç şekline göre uç geometrik parametreleri ayarlayın. Bu deneyde kullanılan uç küresel bir uç, yarıçapı dört yüz nano metre. Ardından, Poisson oranını 0,5'e ayarlayın ve kaydırma eğrilerini seçin.Ana penceredeki simgeye tıklayarak ikinci bir elastikiyet sığdırma yordamı ekleyin ve aynı parametre ayarlarını yineleyin. Son olarak, X min'de istenen girintiyi belirtin ve ardından haritanın tüm eğrilerinde önceki adımları doğrulamak için herkese uygulayın. Nokta tsv dosyasında görüntü elde etmek için sonuçları kaydedin.Hızlı çözelti değişiklikleri ile ölçmek için, yapışkan sakız küçük bir parça tutarak, bir petri kabına bir örnek monte. Sakız ve numune tabanı arasındaki boşluğu biyouyumlu tutkalla hızlı bir şekilde kapatın. Tutkal katılaşmak için bekleyin ve daha sonra sıvı apeks kültür orta, yüzde 0,1 bitki koruma karışımı içeren örnek batırın.Sistemi kalibre ettikten sonra, satın alma yazılımını açın ve önce çek parametresi penceresine gidin. Orada cantilever's imal bahar sabiti veya belirlenen bahar sabiti için yay sabiti ayarlayın. Daha sonra, uç yarıçapını dört yüz nano metreye, numune poisson oranını 0,5'e, numune hattını hızlı kazanım sağlamak için yüz yirmi sekize, tazyik hızını 0,2 hertz'e ve tbmkör boyutunu bir mikrona ayarlayın.Sonra rampa penceresine gidin ve rampa boyutunu beş mikrona, trigonometri eşiğini maksimuma ve numune sayısını dört bin altı yüz sekize ayarlayın. Tüm parametreler ayarlandıkça, numuneye el ile dikkatle yaklaşın. Sonda örnek yüzeyine nispeten yakın olduğunda, yaklaşmayı tıklatın.Temas üzerine, numuneye veya uca zarar vermeden istenilen dengeye ulaşılıncaya kadar, taramayı kademeli olarak artırın ve tetkik hızını değiştirin. Ölçüm bölgesi istenildiği gibi değilse tazyikin yerini değiştirin. Memnun olduğunuzda, nokta başlatmak ve pencere ateş etmek için düğmesini tıklatın, işaret ve ateş.Kaydet dizinini ve dosya adını belirtin. Ardından, kaydı başlatmak için bir sonraki tbmm'de rampa'yı tıklatın. Tbmm tamamlandığında, yazılım arabirimi rampa penceresine yönlendirilir.Girintiniz ekipozisyonları belirtmek için taranan resmin üzerine tıklayın. Böğürtlen merkezinin yakınındaki hücre başına en az üç girintinlik görüş alanı seçin, girintiyi her iki tarafta üç kez tekrarlayacak şekilde ayarlayın ve ardından rampa ve yakalama'yı tıklatın. Analiz yazılımında, nokta MCA dosyasını açın, bu taranmış görüntüüzerinde her kuvvet eğrisikonumunu gösterir.Sonra analiz edilecek bir kuvvet eğrisi açın. Taban çizgisi düzeltme düğmesini tıklatın ve kaynak taban çizgisi startını genişlete ve kaynak taban çizgisi durmasını genişletene kadar veya sırasıyla yüzde 0 ve yüzde 80'de olana kadar kuvvet eğrisindeki mavi çizgi çizgilerini sürükleyin. Sonra execute tıklayın.Ardından kutu araç filtresi düğmesini tıklatın ve kuvvet eğrisini düzeltmek için çalıştır'ı tıklatın. Ardından girinti düğmesini tıklatın. Giriş penceresinde, etkin eğriyi genişletmek için ayarlayın, doğrusallaştırılmış modele beşinci yöntem, maksimum kuvvet sığdırsınır yüzde 99, min kuvveti yüzde 75 sınırı sığdır ve sertliğe uygun model.Kuvvet eğrilerini bir toplu iş halinde analiz edin. Bunu başarmak için, çalışma geçmişi düğmesini tıklatın, rapor dizini belirtin ve aynı tedavi gerektiren diğer kuvvet eğrileri ekleyin. Bittiğinde çalıştır'ı tıklatın.K değeri toplu iş takıldığında, geçmiş'e tıklayın ve girintin pencereye dönmek için beş girintileme gidin. Bir kez var, maksimum kuvvet yüzde on ve min kuvvet uyum sınırı yüzde bir e göre değiştirin. Sonra Hertzian için uygun model ayarlayın.Ardından, farklı taranmış kanalları görüntülemek için uygun dosyayı açın. Yüksek kanal penceresinde, bölüm düğmesine tıklayın. Bu turgor basınç kesintisi için gerekli olan örnek yüzey eğriliği ölçümü sağlayacaktır.Ardından bir hücrenin uzun ekseni boyunca bir çizgi çizin, çizgi çizgi sınırlarını hücre kenarlarına taşıyın ve yarıçap değerini kaydedin. Son olarak metin protokolü boyunca, ortalama genç modülü, bahar sabiti, E, K ve her hücre için turgor basıncı hesaplamak için izleyin. Soldaki görüntü, sağdaki görüntü ilk yüz nano metre girintinin analizinin sonucunu gösterirken, sağdaki görüntü, kullanıcı tanımlı kuvvet kümesi noktasına kadar tüm girintini analiz ederek elde edilen genç modülünün haritasıdır.Burada, iki harita son derece benzer ancak, girinti derinliği varyasyonu daha iyi yer belirlemek veya iç yapıların davranışı hakkında bilgi sağlamak için yararlı olabilir örnek heterojenleri vurgulamak için bazı durumlarda yol açabilir. Bu haritalardaki her nokta için altta yatan bir kuvvet eğrisi vardır. Burada gösterilen eğri, kayda değer iki etkisi vardır.Her şeyden önce, kuvvet eğrisinin yaklaşma kısmı 500 nano newtonla biterse. Aşağı doğru uç hareketi devam ediyor. Yani ucun uyguladığı son kuvvet beklenenden daha yüksektir.Dikkat edilmesi gereken ikinci şey, elips tarafından vurgulanan geri çekme eğrisi üzerindeki dalgadır. Bu tür sallama, ucun hareketi altında hareket eden veya titreşen numunenin bir göstergesi olabilir ve farklı bir fiksasyon yöntemine geçmek gerekebilir. Bu makalede belgelenen yordam kullanılarak, hücre duvarı kalınlığı dışında bir turgor basınç kesintisi için tüm temel parametreler AFM taramaları ve girintiler alınabilir.Kırmızı haç pozisyonundaki derin girintilerin kuvvet eğrisi, hücre duvarının genç modülüve eğrinin farklı rejimlerinde numunenin belirgin sertliğini tanımlar. Örnek fiksasyon çok önemlidir. Ölçüm işlemi sırasında, numune kararsızlığı belirtilerine dikkat edin.Dik girintiyi sağlamak için düz yüzeye sahip bir bölgeyi dikkatlice seçin. Bu prosedürü takiben, zaman ve farklı koşullar da mekanik özellikleri izleyebilirsiniz. Bir de korelasyon çalışmaları için konfokal görüntüleri ile mekanik ölçümler bindirme olabilir.Bu teknik, biyomekaniğin fizyoloji gelişimi ve diğer biyolojik süreçlerle bağlantı kurmasının önünü açmaktadır.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Geomagnetic Field (Gmf) and Plant Evolution: Investigating the Effects of Gmf Reversal on Arabidopsis thaliana Development and Gene Expression

Geomagnetic Field Gmf and Plant Evolution: Investigating the Effects of Gmf Reversal on Arabidopsis thaliana Development and Gene Expression

Manyetik Alan (GMF) ve Bitki Gelişimi: GMF İptalleri Etkileri üzerine Araştırılması<em&gt; Arabidopsis thaliana</em&gt; Geliştirme ve Gen İfadesi

One of the most stimulating observations in plant evolution is a correlation between the occurrence of geomagnetic field (GMF) reversals (or excursions) ...

Epigenetic Regulation of Cardiac Differentiation of Embryonic Stem Cells and Tissues

Embriyonik Kök Hücre ve Doku Kardiyak Farklılaşma epigenetik Yönetmelik

Specific gene transcription is a key biological process that underlies cell fate decision during embryonic development. The biological process is mediated ...

A Simple Chamber for Long-term Confocal Imaging of Root and Hypocotyl Development

Kök ve Hipokotil Gelişimin Uzun Süreli Konfokal Görüntülemesi için Basit Bir Oda

Several aspects of plant development, such as lateral root morphogenesis, occur on time spans of several days. To study underlying cellular and ...

Whole-mount Clearing and Staining of Arabidopsis Flower Organs and Siliques

Whole-mount Clearing and Staining of Arabidopsis Flower Organs and Siliques

Bütün Dağı takas ve Arabidopsis çiçek organ ve Siliques boyama

Due to its formidable tools for molecular genetic studies, Arabidopsis thaliana is one of the most prominent model species in plant biology and, ...

Computational Analysis of the Caenorhabditis elegans Germline to Study the Distribution of Nuclei, Proteins, and the Cytoskeleton

Computational Analysis of the Caenorhabditis elegans Germline to Study the Distribution of Nuclei, Proteins, and the Cytoskeleton

Çekirdeklerin dağıtım, proteinler ve sitoiskeleti çalışmaya Caenorhabditis elegans Germline sayısal analizi

The Caenorhabditis elegans (C. elegans) germline is used to study several biologically important processes including stem cell development, apoptosis, and ...

Confocal Live Imaging of Shoot Apical Meristems from Different Plant Species

Sürgün apikal sürgen farklı bitki türü üzerinden confocal canlı görüntüleme

The shoot apical meristem (SAM) functions as a conserved stem cell reservoir and it generates almost all aboveground tissues during the postembryonic ...

Development of Targeting Induced Local Lesions IN Genomes (TILLING) Populations in Small Grain Crops by Ethyl Methanesulfonate Mutagenesis

Development of Targeting Induced Local Lesions IN Genomes TILLING Populations in Small Grain Crops by Ethyl Methanesulfonate Mutagenesis

Genomlarda (TILLING) küçük tahıl bitkilerinin etil methanesulfonate Mutagenezinde kaynaklı lokal lezyonların hedeflemesinin geliştirilmesi

Targeting Induced Local Lesions IN Genomes (TILLING) is a powerful reverse genetics tool that includes chemical mutagenesis and detection of sequence ...

Assessment of Oxidative Damage in the Primary Mouse Ocular Surface Cells/Stem Cells in Response to Ultraviolet-C (UV-C) Damage

Assessment of Oxidative Damage in the Primary Mouse Ocular Surface Cells/Stem Cells in Response to Ultraviolet-C UV-C Damage

Ultraviyole-C (UV-C) Hasarına Yanıt Olarak Birincil Fare Oküler Yüzey Hücrelerinde/Kök Hücrelerinde Oksidatif Hasarın Değerlendirilmesi

The ocular surface is subjected to regular wear and tear due to various environmental factors. Exposure to UV-C radiation constitutes an occupational ...

Translating Ribosome Affinity Purification (TRAP) to Investigate Arabidopsis thaliana Root Development at a Cell Type-Specific Scale

Translating Ribosome Affinity Purification TRAP to Investigate Arabidopsis thaliana Root Development at a Cell Type-Specific Scale

Bir Hücre Tipine Özel Ölçekte Arabidopsis thaliana Kök Gelişimini Araştırmak Için Ribozom Affinity Arınma (TRAP) Çevirisi

In this article, we give hands-on instructions to obtain translatome data from different Arabidopsis thaliana root cell types via the translating ribosome ...

Live Cell Imaging of Microtubule Cytoskeleton and Micromechanical Manipulation of the Arabidopsis Shoot Apical Meristem

Live Cell Imaging of Microtubule Cytoskeleton and Micromechanical Manipulation of the Arabidopsis Shoot Apical Meristem

Mikrotübül Sitoiskeletinin Canlı Hücre Görüntülemesi ve Arabidopsis Shoot Apikal Meristem'in Mikromekanik Manipülasyonu

Understanding cell and tissue level regulation of growth and morphogenesis has been at the forefront of biological research for many decades. Advances in ...