Desenvolvimento de metodologia de medida vetorial de forças em tempo real de microorganismos utilizando pinças ópticas para estudos de quimiotaxia e osmotaxia de parasitas

Autor(es)

Liliana de Ysasa Pozzo

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
• Data de defesa: 2006-07-28

Membros da banca

Carlos Lenz César; Roberto Antonio Clemente; Selma Giorgio

• Orientador: Carlos Lenz César

Resumo

Microorganismos unicelulares, como os demais seres vivos, necessitam interagir com o ambiente e procurar ativamente por alimentos. Seus orgãos sensoriais, entretanto, se limitam a sensores hidrodinâmicos e receptores bioquímicos de membrana. A quimiotaxia estuda a resposta de organismos unicelulares frente a gradientes de concentração de substâncias atratoras ou repulsoras. Essa resposta é parte essencial do processo de infecção por parasitas no direcionamento e reconhecimento das células a serem infectadas. Dessa forma, um estudo quantitativo da quimiotaxia de parasitas requer o monitoramento tanto dos movimentos do parasita quanto das intensidades, direção e sentido das forças que exerce na presença de gradientes de concentração das substâncias atratoras e repulsoras. Forças de microorganismos com dimensões da ordem de 10 µm são da ordem de pico-Newtons. A pinça óptica é a microferramenta ideal para esse tipo de estudo pelas seguintes razões: (1) tem sensibilidade para medir forças desde 20 femto-Newtons até 200 pico-Newtons, da mesma ordem de grandezas das forças geradas pelos parasitas; (2) é uma técnica remota, sem necessidade de contacto e (3) não destrutiva, pois os lasers no infravermelho não geram calor suficiente para causar danos térmicos. Nesse trabalho mostramos como se pode utilizar o deslocamento da posição de equilíbrio de uma microesfera como transdutor de forças vetoriais, determinando quantitativamente intensidade, direção e sentido das forças na microesfera. Um detector de quadrante da luz do próprio laser da pinça óptica fornece o deslocamento da mesma em duas dimensões. Dessa forma foi possível monitorar a força exercida pelo parasita em tempo real em diferentes gradientes de concentração de várias substâncias. Também desenvolvemos uma câmera de gradiente que garantiu um gradiente unidimensional estacionário na qual se pode aprisionar os parasitas e realizar a medida vetorial da força em função do tempo. Demonstramos a capacidade do nosso sistema de realização de medidas de quimiotaxia utilizando o protozoário Leishmania amazonensis, responsável pela doença leishmaniose, na forma promastigota, na presença de gradientes de glucose. Nossos resultados mostram que além das forças serem fortemente direcionadas na direção do gradiente, que a intensidade das mesmas diminui nas direções contrária ou perpendicular ao gradiente. Com esse trabalho mostramos a construção de um sistema de medidas quantitativa capaz de estudar quantitativamente a quimiotaxia de qualquer parasita frente a qualquer gradiente de concentração de diferentes substâncias (AU)

• Processo FAPESP: 02/11900-8 - Uso da pinça óptica para estudos de quimiotaxia em promastigotas de Leishmania amazonensis
• Beneficiário: Liliana de Ysasa Pozzo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado