Atomic Force Microscopy as a Tool for Biomedical and Biotechnological Studies

Abstract

This work presents different applications in progress with the aid of the atomic force microscopy (AFM) technique for biomedical and biotechnological applications, comprising both the acquisition of three-dimensional images and spectroscopic force measurements, in the following systems: first, low-density lipoprotein (LDL)-glycosaminoglycans; second, lectins-polysaccharides; third, mycobacterium leprae cellular wall and Vesicular Stomatites Virus (VSV) with fibronectin laminin, and lipidic membranes; fourth, DNA-complex; and fifth, actin, as well as the development of surface functionalizing protocols and image restoration by means of mathematical techniques.

Quantification in histopathology—Can magnetic particles help?

“…Sections were blocked using a Sections were cut at 2 mm thickness and then immobilised on a glass slide. Sections were then incubated in a primary antibody solution (11) that was specific to the marker of interest, and a secondary (21) biotinylated antibody specific to the primary was added. A complex was then added consisting of an aggregation of avidin and biotin.…”

Restauração de Imagens com Aplicações em Biologia e Engenharia

“…a partir do conhecimento prévio (prior ) do fenômeno de degradação da informação original -deconvolução (Cidade et al, 1998a(Cidade et al, ,b, 1999a(Cidade et al, -c, 2000a(Cidade et al, -f, 2001a(Cidade et al, ,b, 2003Cidade, 2000;Anteneodo et al, 1999;Furtado, 2002;Furtado et al, 2002Furtado et al, , 2003Gonzales e Wintz, 1987;Kang e Katsaggelos, 1995;Katsaggelos, 1989;Katsaggelos et al, 1991;Kokaram et al, 1995;Lim, 1990) -considerando os movimentos relativos entre o dispositivo sensor e o objeto (Brailean e Katsaggelos, 1995;Liu e Xiao, 1988;Trussell e Fogel, 1992); 2. a partir do emprego de formas geométricas primitivas (morfologia matemática), através do uso de funções do tipo erosão (erosion) e dilatação (dilation) (Dongmo et al, 1996;Schneir et al, 1996;Villarrubia, 1997;Weisman et al, 1992;Williams et al, 1996;Wilson et al, 1996); Dongmo et al (1996) aplicam a morfologia matemática em dados simulados sem ruído aditivo, alertando para a possibilidade deste método não funcionar corretamente em imagens reais, enquanto Villarrubia (1997) também chama a atenção para outras limitações, como os efeitos de não-linearidade da plataforma piezoelétrica (PP), torções laterais do cantilever, bem como possíveis efeitos de subamortecimento provocados pelo sistema de reposicionamento da plataforma de varredura piezoelétrica;…”

“…Diferentes funcionais de regularização (S) podem ser empregados na busca de estabilidade do processo de restauração (Csiszár, 1991;Zervakis et al, 1995), e unicidade da solução, sendo os mais utilizados:…”

“…E importante considerar que a adaptação do uso da técnica de AFM para amostras biológicas ainda encontra-se em desenvolvimento, exigindo do experimentador maior conhecimento técnico sobre o funcionamento do sistema (Cidade, 2000, Cidade et al, 2003. A técnica de AFM vem conquistando seu espaço juntoà comunidade científica em aplicações diversas, constituindo-se em mais uma poderosa ferramenta para a caracterização de superfícies biológicas, permitindo a visualização nanoscópica de estruturas in vivo, bem como aplicações nanotecnológicas em engenharia.…”

Ultrastructure of Trypanosoma cruzi revisited by atomic force microscopy

“…AFM has recently been used in a wide variety of studies, such as measurement of force interactions between antibody and antigen (Fotiadis et al, 2002;Kamruzzahan, et al, 2006), surface interactions with sugars and glycoproteins , observation of cytoskeleton elements (Berdyyeva et al, 2005;Cidade et al, 2003;Na et al, 2004), focal cell adhesion (Franz and Mü ller, 2005), and the observation of living cells (Hä berle et al, 1991;Ohnesorge et al, 1997).…”