Bakgrund

Under sista årtiondet har det skett en ökningen av utsläppsgenererade partiklar i nanoskala (< 100 nm); ännu större ökning av konstruerade nanopartiklar har skett i och med uppgången av nanoteknologin. Inhalation av dessa partiklar med inandningsluften har blivit ett allmänt hälsoproblem, men effekten av och mekanismen bakom är inte väl känd.

Respiratoriska sjukdomar såsom astma förändrar elasticiteten i lungans glatta muskulatur samt dess förmågan att relaxera och kontrahera. I denna studie visar vi att även vissa nanopartiklar har en liknande inverkan på celler från lungans glatta muskulatur.

Reologiska egenskaper hos en eukaryot cell bestäms av cellskelettet (eller cytoskelettet). Ordet skelett är missvisande i detta sammanhanget. Cytomuskulaturen är ett mer rättvisande namn på detta nätverk av proteintrådar som är under ständing rörelse och omstrukturering.

Det finns flera tekniker för att mäta reologiska egenskaper såsom elasticitet och styvhet hos celler. Mättekniken som användes i denna studie kallas optical magnetic twisting cytometry (OMTC). Principen för OMTC är enkel. Ferrimagnetiska 4.5 µm stora kulor täcks med en syntetisk peptid som tillåter att mikrokulorna binder till cellen. Kulorna binder till receptorer och förankras därmed i cytoskelettets struktur.

För att mäta cellerna styvhet, magnetiseras först kulorna horisontellt med kraftigt magnetfält. Ett svagt oscillerande magnetfält läggs därefter vertikalt med ett sinussvängande vridmoment. Kulornas rörelser registreras optiskt i ett mikroskop. Kvoten mellan vridmomentet och kulans pendlingssträcka definierar en skenbar styvhet av cellen med enheten Pa/nm.

Varje mätning genererar en bild. Bilderna ligger som grund för laborationen.
  
Back