topografia di un eritrocita depositato su un substrato di poly-l-lisina (in soluzione fisiologica, a pressione ambiente; passo di campionamento 500 nm).

Descrizione

Malattie come l’arteriosclerosi, l’ipertensione, l’osteoporosi, il cancro (e molte altre) sono accomunate dalla presenza di un’alterata risposta delle cellule agli stimoli meccanici. La citomeccanica può offrire un contributo alla comprensione dei meccanismi coinvolti in queste patologie.

Le proprietà elastiche delle cellule vengono studiate misurando la deformazione indotta dall’applicazione di una forza data. Alcune tecniche possono misurare l’elasticità con risoluzione submicrometrica e tra queste la Scanning Ion Conductance Microscopy (SICM) lavora in soluzione salina su cellule vive, in vitro, misurandone l’indentazione senza contatto diretto. Possono essere gestite forze da pochi pN a circa 1 nN, applicate su una superficie di una frazione di micrometro quadrato. L’indentazione della membrana può essere misurata a partire da poche decine di nm. In questo regime caratterizzato da stimoli meccanici delicati l’indentazione è

sempre reversibile e non si osservano effetti visco-elastici.

Abbiamo studiato, tra le altre cellule, eritrociti umani. Queste cellule hanno una caratteristica deformabilità che permette loro di circolare all’interno dei vasi capillari così come nei grossi vasi. Nell’intervallo che abbiamo investigato l’indentazione non cresce linearmente con la forza applicata, e la stiffness apparente cresce progressivamente. Le potenziali implicazioni di questa osservazione sono oggetto di ulteriori studi.

Altre tecniche di scansione di sonda disponibili nel nostro laboratorio, come ad esempio la microscopia a forza atomica (AFM), sono utili per due motivi principali. In primis, lavorando con sfere al posto di punte acuminate si può misurare in modo alternativo il modulo elastico delle cellule, verificando indipendentemente le misure ottenute tramite SICM. Inoltre, le suddette tecniche permettono di studiare sia la morfologia che l’elasticità dei substrati su cui le cellule sono cresciute.

Staff INO

Dinelli Franco
Pellegrino Mario
Tognoni Elisabetta (Persona di riferimento)