Механические характеристики наноразмерных внеклеточных везикул плазмы крови, выявленные атомно-силовой микроскопией

Клетки практически всех тканей организма секретируют во внеклеточное пространство разнообразные везикулярные структуры, среди которых особый интерес вызывают экзосомы — микровезикулы размером от 30 до 150 нм.

Экзосомы участвуют в межклеточной коммуникации, являются маркерами онкозаболеваний, используются для направленной доставки лекарственных препаратов.

Кроме того, недавние исследования указывают на существование немембранных частиц размером менее 30 нм – экзомеров, выполняющих схожие функции.

Морфологические особенности экзосом и экзомеров выявляют электронной, криоэлектронной и атомно-силовой микроскопией (АСМ) на воздухе, при этом нет данных об их биомеханических свойствах.

В работах [1, 2] впервые применен подход количественного картирования наномеханических свойств (PeakForce QNM) АСМ для выявления модуля Юнга и адгезивных свойств частиц в жидкости.

Выявлена корреляция между биомеханикой частиц, их размером, структурой и функцией.

Показаны преимущества предлагаемого подхода выявления морфологии и биомеханики в сравнении с криоэлектронной микроскопией и силовой спектроскопией.

Bairamukov, V.; Bukatin, A.; Landa, S.; Burdakov, V.; Shtam, T.; Chelnokova, I.; Fedorova, N.; Filatov, M.; Starodubtseva, M. Biomechanical Properties of Blood Plasma Extracellular Vesicles Revealed by Atomic Force Microscopy. Biology 2021, 10, 4

Viktor Yu. Bairamukov, Anton S. Bukatin, Roman A. Kamyshinsky, Vladimir S. Burdakov, Evgeny B. Pichkur, Tatiana A. Shtam, Maria N. Starodubtseva, Nanomechanical characterization of exosomes and concomitant nanoparticles from blood plasma by PeakForce AFM in liquid, Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects, 2022, 1866, 130139