اندازه‌گیری خواص ویسکوالاستیک گلبول قرمز خون توسط انبرک نوری

سیدریحانی, سیدنادر; آزادبخت, علی; میرزاحسین, الهام; متقیان, ملیکا; بابایی, مهرداد

doi:10.29252/ijpr.19.1.11

اندازه‌گیری خواص ویسکوالاستیک گلبول قرمز خون توسط انبرک نوری

نویسندگان

سیدنادر سیدریحانی ¹

علی آزادبخت ¹

الهام میرزاحسین ¹

ملیکا متقیان ¹

مهرداد بابایی ²

¹ دانشکده فیزیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران

² مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک، دانشگاه تهران، تهران

https://doi.org/10.29252/ijpr.19.1.11

چکیده

تلاش‌های زیادی برای مطالعه‌ی رفتار مواد پیچیده در ابعاد میکرومتر با تکنیک‌‌‌های مختلف صورت گرفته است. یکی از این روش‌ها استفاده از انبرک نوری برای کاربردهای بیوفیزیکی است.گلبول قرمز به‌عنوان فراوان‌ترین سلول سازنده خون، نقش مهمی در حیات موجودات زنده دارد و خواص مکانیکی منحصربه‌فرد آن حائز اهمیت است.در این گزارش ما به مطالعه خواص ویسکوالاستیک گلبول قرمز با استفاده از انبرک نوری به روش غیرفعال می‌پردازیم. این کار از طریق مطالعه‌ی حرکات آزاد ذره‌ای با ابعاد میکرومتر در تله نوری،در حال متصل به گلبول قرمز و حالت آزاد انجام می‌شود.مطالعات حاکی از آن است که آب یک سیال ویسکوز است پس خاصیت کشسانی ندارد ولی برخلاف آن غشا گلبول قرمز، خاصیت کشسانی و ویسکوزیته دارد و به‌عنوان یک سیال ویسکوالاستیک شناخته‌شده است.

کلیدواژه‌ها

انبرک نوری

گلبول قرمز

میکرو- رفتارشناسی سلول

ویسکوالاستیسیته

بیماری خونی

عنوان مقاله English

measuring viscoelastic properties of Red Blood Cell using optical tweezers

نویسندگان English

S N Seyed Reihani ¹

A Azadbakht ¹

E Mirzahossein ¹

M Mottaghian ¹

M Babaei ²

چکیده English

Efforts have been made to study the behavior of complex materials in micrometer dimensions with various techniques. One of these methods is the use of optical tweezers for biophysical applications. Red blood cells, as the most abundant blood-forming cells, play an important role in the life of living organisms, and their unique mechanical properties are important. In this report, the study of soft materials is done using light tweezers. This work investigates micrometer particle movements in the optical trap and also, when they are connected to a red blood cell. The tweezers allow the Newtonian fluid viscosity, such as water and glycerin, to measure the mechanical properties of viscoelastic materials, such as red blood cells.

کلیدواژه‌ها English

optical tweezers

red blood cell

cell microrheology

viscoelasticity

blood disease

1. F Hajizadeh and S Nader S Reihani, Optics Express 18, 2 (2010) 551.
2. T Godazgar, R Shokri, and S Nader S Reihani, Optics Letters 36, 16 (2011) 3284.
3. Tolić-Nørrelykke, F Simon et al., Review of Scientific Instruments 77, 10 (2006) 103101.
4. T Peterman, J G Erwin, F Gittes, and F Christoph Schmidt, Biophysical Journal 84, 2 (2003) 1308.
5. P M Bendix, S Nader, S Reihani, and L Oddershede, Biophysical Journal 98, 3 (2010) 185a.
6. N Mohandas and P G Gallagher, Blood 112, 10 (2008) 3939.
7. Y Zoon Yoon, et al., Soft Matter 7, 5 (2011) 2042.
8. M Wojdyla, R Saurabh, and P Dmitri, European Biophysics Journal 42, 7 (2013) 539.
9. M Capitanio et al., Review of Scientific Instruments 73, 4 (2002) 1687.
10. Williams, C Mark, “Optical Tweezers: Measuring Piconewton Forces”, Biophysics Textbook Online: http://www. biophysics. org/btol (2002).
11. F Hajizadeh et al., Journal of Optics 16, 10 (2014) 105706.
12. D Mizuno et al., Macromolecules 41, 19 (2008) 7194.
13. F Gittes and C F Schmidt, Optics Letters. 23, 1 (1998) 7.
14. K Berg-Sørensen and H Flyvbjerg, Review of Scientific Instruments 75, 3 (2004) 594.
15. R R Brau et al., Journal of Optics A: Pure and Applied Optics 9, 8 (2007) S103.