Caracterização das propriedades reológicas de redes poliméricas biológicas vivas

Resumo

Um dos problemas fundamentais da mecânica celular pode ser delineado em torno dos mecanismos que são responsáveis pelas propriedades reológicas das células e essas propriedades são determinadas pelo genótipo e fenótipo, além da sua atividade metabólica. Sabe-se que algumas dessas propriedades são governados pela dinâmica entrópica de suas fibras, mas a base física para essa teoria, no contexto de células vivas, permanece pouco clara. Nesse projeto pretende-se entender alguns dos mecanismos que alteram as propriedades reológicas das células comparando os resultados de medidas reológicas utilizando cinco técnicas experimentais com modelos numéricos/matemáticos: (1) difusão de micro e nano esferas na superfície e no interior da célula; (2) citometria óptica de torção magnética; (3) Microscopia de Força de Tração, (4) imagens de fluorescência; e (5) técnicas de espalhamento e difração laser-speckle. Essas técnicas são complementares e capazes de medir propriedades reológicas específicas respectivamente: as propriedades difusivas, a viscoelasticidade, a tensão da célula sobre o substrato, a estrutura física do citoesqueleto, e algumas propriedades ópticas da célula, como flutuações no índice de refração. Utilizando essas técnicas esperamos encontrar as propriedades fenotípicas que se correlacionam com as propriedades reológicas. A determinação dessas propriedades será útil para o desenvolvimento de drogas, prevenção e previsão de alguns problemas cardíacos além de uma contribuição para o entendimento básico da fisiologia celular. (AU)