Measuring mechanical contractility in single cells
Visualitza/Obre
Estadístiques de LA Referencia / Recolecta
Inclou dades d'ús des de 2022
Cita com:
hdl:2117/361487
Correu electrònic de l'autorlaia_12_cathotmail.com
Tipus de documentTreball Final de Grau
Data2021-10-25
Condicions d'accésAccés obert
Llevat que s'hi indiqui el contrari, els
continguts d'aquesta obra estan subjectes a la llicència de Creative Commons
:
Reconeixement 3.0 Espanya
Abstract
S'ha desenvolupat un algoritme per simplificar les forces de tracció exercides per una única cèl·lula biològica sobre un substrat elàstic. Aquesta simplificació ha estat basada en principis d’equilibri mecànic juntament amb una sèrie de filtres aplicats, què garanteixen el compliment d’aquests principis i què milloren els resultats obtinguts.
Aquest projecte engloba una part experimental duta a terme al laboratori de biomaterials de l’EEBE i una part computacional per processar els resultats obtinguts en els experiments. La part experimental consisteix en l’elaboració de gels de poliacrilamida amb boles fluorescents, sobre els quals s’han sembrat cèl·lules per poder extreure imatges microscòpiques abans i després de la relaxació de la força cel·lular. La part computacional consisteix en escriure un programa en MATLAB, que s'utilitza com a eina d'anàlisi. Aquesta part suposa la major part de la feina realitzada en aquest projecte i presenta un nou algoritme que, a partir de les forces de tracció exercides sobre el substrat per una cèl·lula, dedueix un conjunt de dipols contràctils mecànicament equilibrats que s'ajusta millor a les forces de tracció mesures. La xarxa de dipols resultant, que s'obté mitjançant un procés de filtrat iteratiu, proporciona informació sobre l'estructura citoesquelética plausible compatible amb el camp de tracció.
Se ha desarrollado un algoritmo para simplificar las fuerzas de tracción ejercidas por una única célula biológica sobre un sustrato elástico. Esta simplificación se ha basado en principios de equilibrio mecánico junto con una serie de filtros aplicados, que garantizan el cumplimiento de estos principios y mejoran los resultados obtenidos.
Este proyecto incluye una parte experimental llevada a cabo en el laboratorio de biomateriales del EEBE y una parte computacional para procesar los resultados obtenidos en los experimentos. La parte experimental consiste en la fabricación de geles de poliacrilamida con perlas fluorescentes, sobre los que se sembraron células para extraer imágenes microscópicas antes y después de la relajación de la fuerza celular. La parte computacional consiste en escribir un programa en MATLAB, que se utiliza como herramienta de análisis. Esta parte supone la mayor parte del trabajo realizado en este proyecto y presenta un nuevo algoritmo que, a partir de las fuerzas de tracción ejercidas sobre el sustrato por una célula, deduce un conjunto de dipolos contráctiles mecánicamente equilibrados que se ajusta mejor a las fuerzas de tracción medidas. La red de dipolos resultante, que se obtiene mediante un proceso de filtrado iterativo, proporciona información sobre la estructura citoesquelética plausible compatible con el campo de tracción. An algorithm has been developed to simplify the traction forces exerted by a single biological cell on an elastic substrate. This simplification has been based on principles of mechanical equilibrium together with a series of applied filters, which guarantee compliance with these principles and improve the results obtained.
This project includes an experimental part carried out in the biomaterials laboratory of the EEBE and a computational part to process the experimental results obtained in the experiments. The experimental part consists of fabricating polyacrylamide gels with fluorescent beads, on which cells are seeded to extract microscopic images before and after cell force relaxation. The computational part consists of writing a MATLAB programme used as an analysis tool. This part accounts for the largest part of the work carried out in this project and presents a new algorithm that, from the traction forces exerted on substrate by a cell, deduces a set of mechanically equilibrated contractile dipoles that best matches the measured traction forces. The resulting network of dipoles, which is obtained through an iterative filtering process, provides information on the plausible cytoskeletal structure compatible with the traction field.
TitulacióGRAU EN ENGINYERIA BIOMÈDICA (Pla 2009)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
ORTEGA_LAIA_TFGMemory.docx | 14,81Mb | Microsoft Word 2007 | Visualitza/Obre |