Применение лазерного пинцета для изучения механических свойств эритроцитов
Автор: Коробцов А.В., Котова С.П., Лосевский Н.Н., Майорова А.М., Кленов Р.О., Кленова Н.А.
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Физика и электроника
Статья в выпуске: 3-1 т.11, 2009 года.
Бесплатный доступ
В работе предлагается оригинальный и эффективный способ растяжения эритроцита с помощью многопучковой ловушки, сформированной дифракционной решеткой, посредством ее перемещения. Определение жесткости эритроцита осуществляется как с помощью такой ловушки, так и с помощью однопучковой (классического оптического пинцета). Проводится сравнительный анализ двух методик и сопоставление полученных данных с данными, полученными методом фильтруемости. Показана эффективность предлагаемых методик для определения жесткости эритроцитарной мембраны.
Лазерный пинцет, деформация эритроцитов, дифракционная решетка
Короткий адрес: https://sciup.org/148198631
IDR: 148198631 | УДК: 57.087
Application of the lazer tweezers for study of mechanical properties of erythrocytes
In this work an original and effective way is offered for the erythrocyte stretching with a multibeam trap generated by a diffraction grating, by means of its moving. The rigidity of erythrocytes is evaluated both by means of the trap, and with a single-beam trap (standard optical tweezers). A comparative analysis of the two techniques and a comparison of the received data to those obtained by the filterability method are carried out. The efficiency of the techniques offered for the definition of the erythrocytes membranes rigidity is shown.
Список литературы Применение лазерного пинцета для изучения механических свойств эритроцитов
- Clarc M.R., et al. The Red Cell Production, Metabolism, Destruction//Blood. 1983. V. 610. P. 899-910.
- Зинчук В.В. Деформируемость эритроцитов: физиологические аспекты//Успехи физиологических наук. 2001. Т. 32. № 3. С. 66-78.
- Захаров С.Д., Иванов А.В. Светокислородный эффект -физический механизм активации биосистем квазимонохроматическим излучением//Препринт ФИАН. Москва. 2006.
- Белкин А.В., Марьинских В.В., Шалабодов А.Д. Исследование деформационных свойств эритроцитов с использованием усовершенствованного эктацитометра//Тез. докл. VI Всероссийская конференция по биомеханике -Биомеханика -2002. Н. Новгород, 2002. С. 33.
- Белкин А.В., Марьинских В.В. и др. Исследование вязкоэластических свойств мембран эритроцитов крыс с различным уровнем двигательной активности и их реакция на стрессы различной этиологии//Вестник Тюменского Государственного Университета. 2007. № 3. С. 234-239.
- Dao M., Lim C. T., Suresh S. Mechanics of the human red blood cell deformed by optical tweezers//J. Mech. Phys. Solids. 2003. V. 51. P. 2259-2280.
- Brandao M.M., Fontes A., et.al. Optical tweezers for measuring red blood cell elasticity: application to the study of drug response in sickle cell disease//Eur. J. Haematol. 2003. V. 70. P. 207-211.
- Bariel P., Sheng Y. et. al. Calculation of spherical red blood cell deformation in dual beam optical stretcher//Opt. Express. 2007. V. 15. N. 24. P. 16029-16034.
- Gu M., Kuriakose S. et al. A single-beam near-field laser trap for optical stretching, folding and rotation of erythrocytes//Opt. Express. 2007. V. 15. N. 3. P. 1369-1375.
- Lenormand G., Henon S., et al. Direct measurement of area expansion and shear moduli of the human red blood cell membrane skeleton//Biophys. J. 2001. V. 81. N. 1. P. 43-56.
- Rodrigo P., Eriksen R., et al. Interactive light-driven and parallel manipulation of inhomogeneous particles//Opt. Express. 2002. V. 10. N. 26. P. 1550-1556.
- Bingelyte V., Leach J., et al. Optically controlled three dimensional of microscopic objects//Appl. Phys. Lett., 2003. V. 82, N. 5. P. 829-831.
- Vossen L.J., Horst A., et al. Optical tweezers and confocal microscopy for simultaneous three-dimensional manipulation and imaging in concentrated colloidal dispersions//Review of scientific instruments. 2004. V. 75. N. 9. P. 2960-2969.
- Ward A.D., Berry M.G.et al. Optical sculpture: controlled deformation of emulsion droplets with ultralow interfacial tensions using optical tweezers//Chem. Commun. 2006. P. 4515-4517.
- Федорова З.Д., Котовщикова М.А., Бессмельцев С.С., Попова Т.И. Об определении индекса деформируемости эритроцитов//Лабораторное дело. 1986. № 12. C. 732-735.
- Svoboda K., Block S.M. Biological Applications of Optical Forces//Annual Review of Biophysics and Biomolecular Structure. 1994. V. 23. P. 247-285.
- Хаппель Дж., Бреннер Г. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса. "Мир". 1976.
- Авраамова Т.В., Боровкина Т.И., Титова И.М. Анализ регуляции в системе красной крови. Красноярск. 1975. С. 175-180.
- Tannert T.C., Lux K.Spreading of red cell blood suspensions on paper as a simple test of cell deformability//Acta biol.med.germ.1981. V. 40. P. 739-742.
- Beutler E. Glucose-6-phosphate-dehydrogenase deficiency//Am.J.Clin. Pathol and Clin.med. 1963. V. 63. N. 3. P. 203.
