{"id":113379,"date":"2012-05-11T00:00:00","date_gmt":"2012-05-11T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/mechanochemical-study-of-single-living-cells-and-biomolecules-combining-optical-tweezers-and-raman-spectroscopy\/"},"modified":"2012-05-11T00:00:00","modified_gmt":"2012-05-11T00:00:00","slug":"mechanochemical-study-of-single-living-cells-and-biomolecules-combining-optical-tweezers-and-raman-spectroscopy","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/fisica\/mechanochemical-study-of-single-living-cells-and-biomolecules-combining-optical-tweezers-and-raman-spectroscopy\/","title":{"rendered":"Mechanochemical study of single living cells and biomolecules combining optical tweezers and raman spectroscopy"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Saurabh Raj <\/strong><\/h2>\n<p>Esta tesis se centra en el estudio de los procesos mecanoqu\u00edmicos de c\u00e9lulas y biomol\u00e9culas individuales. La mecanoqu\u00edmica relaciona la interacci\u00f3n entre la mec\u00e1nica y la qu\u00edmica a nivel molecular. Por \u00e9ste motivo, usamos una combinaci\u00f3n entre medidas microrreol\u00f3gicas obtenidas mediante la t\u00e9cnica de la trampa \u00f3ptica y espectroscop\u00eda raman. Mediante estas herramientas mostramos c\u00f3mo las estructuras de las biomol\u00e9culas o de las c\u00e9lulas est\u00e1n conectadas con las deformaciones mec\u00e1nicas. Las preguntas b\u00e1sicas a responder en este trabajo son: (i) c\u00f3mo la muestra (eritrocito o adn) detecta fuerzas externas?(Ii)c\u00f3mo dependen las propiedades viscoel\u00e1sticas del ambiente en el que se encuentra la muestra?(Iii)c\u00f3mo cambia la estructura de la muestra si se aplica una fuerza externa? Usamos la microrreolog\u00eda para estudiar la respuesta de la muestra a una fuerza externa. La microrreolog\u00eda de dos  puntos es aplicada para estudiar muestras individuales. Una vez aplicada una cierta tensi\u00f3n externa a cualquiera de los objetos de estudio, es posible encontrar efectos no lineales en la respuesta mec\u00e1nica. Con el objeto de detectar cambios en la estructura molecular usaremos espectroscop\u00eda raman. La se\u00f1al raman de compuestos biol\u00f3gicos es compleja y rica en informaci\u00f3n. Debido a ello, un procesamiento estad\u00edstico es un aspecto que ha siempre de acompa\u00f1ar a los datos experimentales. En este aspecto, para profundizar en la informaci\u00f3n que nos ofrece la muestra, usaremos t\u00e9cnicas como pca y 2dcs.  La medida del espectro raman de una mol\u00e9cula individual de adn es casi imposible si tenemos en cuenta la escasa anchura del adn junto a la baja eficiencia de raman. Para superar esta dificultad haremos uso del efecto sers. Gracias a esta t\u00e9cnica podremos obtener medidas de raman de una mol\u00e9cula individual de adn. Nuestro estudio describe los cambios estructurales de la cadena de fosfatos cuando el adn es estirado dentro del r\u00e9gimen de fuerza entr\u00f3pica. La explicaci\u00f3n establecida es que las fuerzas simplemente se equilibran mediante una reducci\u00f3n de la entrop\u00eda del adn cuando la mol\u00e9cula es estirada. Si bien esto es correcto, nosotros observamos cambios estructurales a nivel de enlace cuando la biomol\u00e9cula es estirada aplicando fuerzas d\u00e9biles. Este hecho no hab\u00eda sido medido nunca antes experimentalmente y permite obtener una diferente visi\u00f3n de las propiedades mec\u00e1nicas del adn y su interacci\u00f3n con las prote\u00ednas que acaecen en este r\u00e9gimen de fuerzas. Estos resultados experimentales est\u00e1n confirmados gracias a simulaciones de la din\u00e1mica molecular.  La se\u00f1al raman de un gl\u00f3bulo rojo (gr) individual es obtenida para diferentes grados de tensi\u00f3n celular. Es posible identificar tres diferentes regiones. Aunque algunas bandas presentan una intensidad sin cambios significativos, observamos un aumento (o reducci\u00f3n) en la intensidad de ciertos picos. Hasta un 15% de extensi\u00f3n desde el estado en reposo, el gr no presenta ning\u00fan cambio significativo en su espectro raman. Esta primera regi\u00f3n nos indica que el gr absorbe peque\u00f1as tensiones sin ning\u00fan cambio significativo en su estructura molecular. De un 15% a un 20% de elongaci\u00f3n, es apreciable un aumento (o disminuci\u00f3n) casi lineal de ciertas bandas. Esto nos muestra c\u00f3mo en esta regi\u00f3n intermedia de fuerzas, la estructura molecular de la c\u00e9lula comienza a cambiar. A fuerzas mayores, la intensidad muestra una peque\u00f1a saturaci\u00f3n, que a continuaci\u00f3n empezar a disminuir (o aumentar). Bajo nuestras hip\u00f3tesis, a estas extensiones, las fuerzas moleculares alcanzan su l\u00edmite m\u00e1ximo y para mayores extensiones, los enlaces se reordenan. Los cambios en la intensidad de algunas bandas concuerdan con la no linealidad del gl\u00f3bulo rojo, al igual que en las medidas microrreol\u00f3gicas. La novedad presente en esta tesis se encuentra en la combinaci\u00f3n de la microrreolog\u00eda con la espectroscop\u00eda raman, y por tanto de poder relacionen los cambios de las propiedades viscoel\u00e1sticas de la muestra con cambios en la estructura molecular<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Mechanochemical study of single living cells and biomolecules combining optical tweezers and raman spectroscopy<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Mechanochemical study of single living cells and biomolecules combining optical tweezers and raman spectroscopy <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Saurabh Raj <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Polit\u00e9cnica de catalunya<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 05\/11\/2012<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Dimitri Petrov<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: pavel Zemanek <\/li>\n<li>david Mcgloin (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Saurabh Raj Esta tesis se centra en el estudio de los procesos mecanoqu\u00edmicos de c\u00e9lulas y biomol\u00e9culas 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