Aplicando o AFM para estudar as propriedades viscoelastic das pilhas

Uma entrevista com prof. Manfred Radmacher, Universität Brema conduziu daqui até abril Cashin-Garbutt, miliampère (Cantab)

Pode você por favor dar uma breve história do uso do AFM aos mecânicos da pilha do estudo a fim compreender os processos biofísicos das pilhas?

Os mecânicos da pilha eram já do interesse muito cedo sobre aos povos que usavam o AFM. O AFM foi inventado em 1986 e as primeiras amostras biológicas, proteínas e moléculas do lipido, investigado por volta de 1989 e a primeira vez que as pilhas foram investigadas era por volta de 1990.

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Era óbvio desde o início que a vantagem principal do AFM, comparada ao microscópio da escavação de um túnel da exploração, que tinha sido inventado um par anos antes do AFM pelo mesmo grupo de pessoas, era que você poderia olhar amostras biológicas em circunstâncias fisiológicos, em um ambiente líquido.

Uma vez que você começa aquele, você quer jogar ao redor e olhar todas as amostras biológicas; não somente moléculas, mas igualmente compartimentos maiores, vírus, pilhas e assim por diante. As primeiras aplicações biológicas já estavam olhando em pilhas muito cedo sobre.

Quando era o mapa primeiramente usado do AFM módulo elástico através das únicas pilhas (modo do volume da força)?

Eu penso que era igualmente por volta de 1993 /1994. As primeiras medidas das propriedades elásticas de amostras biológicas foram realizadas no laboratório de Paul Hansma, por Albrecht Weisenhorn, provavelmente por volta de 1993 /92. Nós igualmente começamos fazer que em aproximadamente 1994 em Munich, em uma cooperação com o Paul Hansma.

Pode você por favor esboçar sua pesquisa actual e a aplicação do AFM para estudar as propriedades viscoelastic das pilhas?

Meu interesse actual permanece as propriedades mecânicas das pilhas, embora o foco mude muito. O foco era nos primeiros dias no facto de que nós tivemos um instrumento recentemente desenvolvido, o microscópio atômico da força. Como físicos, nós éramos apenas curiosos sobre a utilização desse instrumento e a aplicação dele a diversas amostras para compreender algo sobre a biofísica das pilhas.

O que aconteceu 5-10 anos há, é aquele quando os povos figuraram para fora que olhando as propriedades mecânicas, você pode distinguir entre tipos diferentes de pilhas. O que é proeminente é que quando olhar pilhas doentes contra pilhas normais, ou células cancerosas contra pilhas normais, você pode usar as propriedades mecânicas como uma impressão digital ou um ensaio mecânico para determinar o estado das pilhas.

Que você pensa as posses futuras para o uso do AFM na investigação de processos biológicos e biofísicos?

Nos primeiros dias, os povos gostaram daquele com AFM, você tiveram um microscópio de alta resolução, que lhe desse a informação topográfica sobre amostras biológicas vivas, por exemplo. A definição não era tão boa quanto com o microscópio de elétron da exploração, mas para usar o microscópio de elétron da exploração, muita preparação da amostra foi exigida e as amostras e as pilhas estão igualmente inoperantes.

Olha como as aplicações as mais novas no outro − que dos campos o − óptico de alta resolução da microscopia ganhará eventualmente a raça em termos da definição. A característica proeminente do AFM é já não imagens de alta resolução de amostras biológicas. O que ainda faz o AFM original é sua capacidade em medir e em aplicar forças à amostra.  

Uma aplicação é as propriedades mecânicas das pilhas. Outras aplicações estariam olhando forças obrigatórias específicas entre moléculas. Não há nenhuma outra técnica, ou somente algumas outras técnicas, de que permite que você sonde na pequena escala e com definição lateral alta, − destas duas propriedades como as moléculas interagem um com o otro e o que as propriedades mecânicas das amostras biológicas ultra-macias são. Eu penso que esta permanecerá a característica proeminente do AFM.

Que é o impacto o mais grande que o AFM fez aos campos biológicos e do nanomedicine da pesquisa?

Nanomedicine é complicado porque o AFM é ainda uma técnica que seja usada em um ambiente da pesquisa. Nós somos de pensamento e de fala muito sobre aplicações biomedicáveis, mas há uma aplicação biomedicável não verdadeira. Não há nenhum ensaio médico usado em uma clínica. Nós estamos prevendo, por exemplo, que as propriedades mecânicas podem conduzir a um ensaio biomedicável, mas este não aconteceu ainda. Igualmente exigirá tipos diferentes de instrumentos.

Agora, os microscópios atômicos da força são instrumentos usados no ambiente da pesquisa por povos altamente treinados, estudantes do Ph.D. Este não é o tipo de instrumento que será usado em um ambiente clínico. Conseqüentemente, o que está acontecendo agora é que os povos são de aprendizagem e compreensivos o instrumento. A segunda etapa que será necessário, está simplificando-a de modo que possa ser usada como um instrumento rotineiro por técnicos, por exemplo.

Como a tecnologia de Bruker ajudou ou AFM avançado na pesquisa biológica?

O primeiro AFMs comercial foi construído e vendido por uma empresa chamou os instrumentos de Digitas, que se transformaram Veeco e se transformaram eventualmente parte de Bruker.

O resultado era que poderia ser usado por um grupo de pessoas diverso dos fundos diferentes; não somente aqueles de um fundo da física ou da engenharia do instrumentational, mas igualmente povos de um fundo biológico ou médico. Eu penso o facto de que poderia ser aplicado e usado por povos diferentes foi muito importante.

Que é a importância das reuniões, como a conferência do AFM Biomed, a você e à comunidade de pesquisa do AFM?

Como com toda a reunião, são muito importantes para cientistas, porque você troca e discute seus resultados com os colegas. Uma conferência como esta tem alguma história e eu penso que esta é a conferênciath de 8 agora. Uma conferência gosta que traga o mesmo tipo e os mesmos grupos de pessoas junto numa base regular, significando que você pode realmente discutir seus resultados.

De uma parte da conferência são as apresentações que você se ouve no salão de leitura, mas mais a parte importante é o que está acontecendo aqui nos povos do − do corredor está discutindo realmente os resultados. Este é o benefício de uma comunidade pequena, próxima que se encontre regularmente e se discuta crìtica seus próprios resultados em uma maneira muito aberta.

Que sentido você vê, ou gostaria de ver, AFM que vai nos próximos cinco anos? (O que você vê como a coisa grande seguinte para o AFM?)

Eu gostaria de ver um instrumento simplificado desenvolvido como uma prole do AFM, de que permito medidas mecânicas em pilhas ou, mesmo melhor, em tecidos e naquele poderia eventualmente ser usado no ambiente clínico.

Eu duvido que cinco anos sejam o prazo apropriado para este. O AFM foi usado muito com sucesso em um ambiente da pesquisa, mas eu penso que seria um salto real a um universo novo ou a um mundo novo, se nós poderíamos estender as aplicações campo clínico/médico.

Quanto tempo você o pensa tomará?

Deixe-nos encontrar-se em cinco anos e discutir outra vez essa pergunta. Pode ser dez anos, mas é duro fazer aqui toda a hipótese!

Onde podem os leitores encontrar mais informação?

Sobre o prof. Manfred Radmacher

O prof. Dr. Manfred Radmacher é professor para a biofísica na universidade de Brema. O Dr. Radmacher empreendeu sua tese no departamento de física, instituto para a biofísica, universidade técnica Munich do PhD. Guardara diplomas em Abitur, em diploma na física, em PhD na física e em habilitação (legendi do venia) na física experimental.

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