From f18c5f2de2cda1d2eb72438c0daeaf5e79c12557 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: "lorenzo.zolfanelli93" Date: Fri, 9 Oct 2020 17:26:29 +0000 Subject: [PATCH] Update on Overleaf. --- chapters/4-results.tex | 66 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++---- 1 file changed, 61 insertions(+), 5 deletions(-) diff --git a/chapters/4-results.tex b/chapters/4-results.tex index 2e98233..0208a2a 100644 --- a/chapters/4-results.tex +++ b/chapters/4-results.tex @@ -1,4 +1,4 @@ -\chapter{Risultati e discussione} +\chapter{Conclusione} \label{cap:results} Nello svolgimento di questo lavoro di tesi è stata esplorata la possibilità @@ -6,7 +6,63 @@ di utilizzare tecniche di microscopia e manipolazione ottica avanzate e ultraveloci per caratterizzare le proprietà meccaniche di complessi di biomolecole interagenti. -La scelta di osservare queste interazioni in un ambiente estremamente -controllato, dove un insieme minimo "funzionale" di biomolecole viene -isolato dal resto del rumoroso ambiente cellulare, è stata dettata dalla -necessità di raggiungere \ No newline at end of file +Queste proprietà, in particolare la dipendenza delle caratteristiche dinamiche +delle interazioni da sollecitazioni meccaniche esterne e la loro modulabilità, +sono alla base della \textit{meccanotrasduzione}, ovvero di ogni processo +che consente la traduzione di un segnale di tipo meccanico in segnali +biochimici capaci di alterare il funzionamento di cellule e organismi. + +Per decifrare i meccanismi fondamentali alla base della meccanotrasduzione +è stato considerato un approccio in cui un insieme minimo +``funzionale'' di biomolecole viene isolato dal resto del rumoroso ambiente +cellulare, in modo da poter controllare con estrema precisione la posizione +e il numero delle molecole interagenti, e da poter rilevare e caratterizzare +anche interazioni transienti e di breve intensità, con tempi di vita media +inferiori al millisecondo. + +La scelta di un approccio di questo tipo, se da una parte consente +l'osservazione e la caratterizzazione di meccanismi di interazione altrimenti +invisibili, è però intrinsecamente limitata dalla necessità di porre il +sistema in condizioni molto diverse da quelle fisiologiche, in cui un numero +elevato di molecole diverse in natura è responsabile delle proprietà +meccaniche dei tessuti cellulari e della formazione e modulazione di segnali +biochimici. + +Con questo lavoro di tesi si è voluto mostrare come questa limitazione sia +tecnicamente superabile andando ad accoppiare, a tecniche di spettroscopia +di forza già regolarmente utilizzate, schemi di microscopia di singola +molecola. +Così facendo, infatti, è possibile aumentare il numero di molecole +osservate nello stesso tempo: mentre l'interazione tra due molecole viene +monitorata accuratamente sotto condizioni meccaniche controllate, +l'eventuale attivazione di cofattori terzi interagenti può essere rilevata +grazie alla microscopia di fluorescenza. + +Correlando temporalmente queste due informazioni in un unico esperimento, è +possibile caratterizzare e quantificare una serie di meccanismi fondamentali +per la meccanotrasduzione molto più ampio di quello esplorabile con le +due tecniche separatamente. + +Per combinare efficacemente un sistema di spettroscopia di forza +ultraveloce basato su pinzette ottiche con schemi di microscopia di singola +molecola è necessario confrontarsi con una serie di limitazioni sia di +natura ingegneristica che teorica. +In particolare, è necessario evitare ogni possibile \textit{crosstalk} tra +le differenti modalità di acquisizione usate allo stesso tempo senza però +ridurre la qualità, in termini di rapporto segnale/rumore, +dei dati acquisiti. + +Per questo motivo, anche se le tecniche di microscopia di singola molecola +e di spettroscopia di forza risultano usate routinariamente da qualche +tempo, non è stata ancora ancora sufficientemente esplorata la possibilità +di un loro uso combinato in biofisica. + +Con questo lavoro di tesi si è realizzato un apparato di misura in grado +di combinare la rilevazione in fluorescenza di singola molecola alla +spettroscopia di forza \textit{force-clamp}, dimostrando la possibilità +di ottenere misure di interazione con la stessa precisione e sensibilità +raggiungibili in un apparato di spettroscopia force-clamp isolato. + +Inoltre, è stata esplorata la possibilità di sfruttare le proprietà ottiche +dei materiali usati negli esperimenti per incrementare il rapporto +segnale/rumore in microscopia di fluroescenza. \ No newline at end of file