基于原子力顯微鏡開展細胞膜相關力學測量
發(fā)布時間:2020-12-18 04:01
細胞膜在細胞的生理功能中起著至關重要的作用,它是把細胞內部與其周圍環(huán)境分開的選擇性屏障。細胞的許多的生命活動都發(fā)生在細胞膜界面處,例如細胞內外的物質和能量交換、信號轉導、病毒感染和藥物作用靶點等。其中病毒感染由病毒結合到細胞膜表面跨膜轉運進入細胞后,才能進一步完成后續(xù)的感染過程;藥物作用靶點也多位于細胞膜界面上,具有高度特異性的單克隆抗體藥物的抗原表位全部位于細胞膜表面。了解這些發(fā)生在細胞膜界面上生命過程的生物力學,對闡明細胞膜的基本功能至關重要。本文綜合應用力示蹤、納米壓痕和單分子力譜三種基于原子力顯微鏡(AFM)的力學測量技術,在生理條件下測定了埃博拉病毒和單克隆抗體藥物西妥昔在生物膜界面處發(fā)生的細胞膜相關生物力學性質。主要內容如下:1.利用基于AFM的力示蹤技術解析單個埃博拉病毒的跨膜轉運動力學,同時定量測定了單個埃博拉病毒跨膜轉運的力和時間。我們的結果顯示埃博拉病毒在跨膜轉運過程中出現兩種不同的內吞方式,因為埃博拉病毒是一個線狀病毒,這兩種內吞方式與病毒接觸細胞膜的角度和在針尖的連接方式相關。第一種情況病毒跨膜轉運所需的時間21~189 pN,平均內吞力41.8±1.05 pN...
【文章來源】:長春工業(yè)大學吉林省
【文章頁數】:55 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
典型細胞膜結構模型
他們結合多種技術(原子力顯微鏡和超分辨成像等)研究了哺乳動物細胞膜,提出了蛋白層-磷筏-蛋白島模型(圖1.2 b 和 c)[14, 15]。蛋白層-磷筏-蛋白島模型認為膜的外側均勻分布一層厚度約為 4 nm的致密蛋白層,外膜上的糖分子是成簇分布的,膜內側則均勻分布厚度約為 12 nm 的蛋白聚集體,細胞膜上也存在著富含膽固醇的區(qū)域。該模型強調了細胞膜結構和組分的不對稱性,認為膜上大多數蛋白質的運動是受限制的,膜的流動主要位于蛋白微區(qū)內。1.1.2 細胞膜的功能細胞膜的結構是功能的基礎,細胞膜在很多的細胞生理功能(維持細胞內環(huán)境、物質跨膜轉運、跨膜信號轉導、細胞間的連接與通訊、能量轉換、病毒感染和藥物作用靶點等)中起著關鍵的作用。細胞膜可以將細胞內部與外界環(huán)境隔離開,使細胞有確定的界面,這是細胞膜最
[36]。AFM 的簡化示意圖顯示在圖 1.3 中,其中激光束偏轉系統(tǒng)與壓電陶瓷掃描管是集成在一起的,壓電陶瓷掃描管在三個方向(x,y 和 z)上移動樣品。為了檢測微懸臂的偏轉,激光束聚焦在懸臂的背側?梢酝扛步饘僖栽鰪姂冶鄯瓷浼す獾哪芰Γ@種涂層并不總是必要的,值得注意的是涂層可能會影響整個系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性[37]。在任何一種情況下,無論是否有涂層,懸臂反射的激光都將被反射到四象限光電二極管檢測器上,該四象限光電二極管檢測反射光的位置變化。當尖端和樣品表面之間的相互作用力改變時
本文編號:2923313
【文章來源】:長春工業(yè)大學吉林省
【文章頁數】:55 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
典型細胞膜結構模型
他們結合多種技術(原子力顯微鏡和超分辨成像等)研究了哺乳動物細胞膜,提出了蛋白層-磷筏-蛋白島模型(圖1.2 b 和 c)[14, 15]。蛋白層-磷筏-蛋白島模型認為膜的外側均勻分布一層厚度約為 4 nm的致密蛋白層,外膜上的糖分子是成簇分布的,膜內側則均勻分布厚度約為 12 nm 的蛋白聚集體,細胞膜上也存在著富含膽固醇的區(qū)域。該模型強調了細胞膜結構和組分的不對稱性,認為膜上大多數蛋白質的運動是受限制的,膜的流動主要位于蛋白微區(qū)內。1.1.2 細胞膜的功能細胞膜的結構是功能的基礎,細胞膜在很多的細胞生理功能(維持細胞內環(huán)境、物質跨膜轉運、跨膜信號轉導、細胞間的連接與通訊、能量轉換、病毒感染和藥物作用靶點等)中起著關鍵的作用。細胞膜可以將細胞內部與外界環(huán)境隔離開,使細胞有確定的界面,這是細胞膜最
[36]。AFM 的簡化示意圖顯示在圖 1.3 中,其中激光束偏轉系統(tǒng)與壓電陶瓷掃描管是集成在一起的,壓電陶瓷掃描管在三個方向(x,y 和 z)上移動樣品。為了檢測微懸臂的偏轉,激光束聚焦在懸臂的背側?梢酝扛步饘僖栽鰪姂冶鄯瓷浼す獾哪芰Γ@種涂層并不總是必要的,值得注意的是涂層可能會影響整個系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性[37]。在任何一種情況下,無論是否有涂層,懸臂反射的激光都將被反射到四象限光電二極管檢測器上,該四象限光電二極管檢測反射光的位置變化。當尖端和樣品表面之間的相互作用力改變時
本文編號:2923313
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