Microcantilever sensors in the analysis of fundamental biophysical parameters of biological systems

Abstract

W tej pracy wyznaczono średnią masę pojedynczej komórki drożdży Saccharomyces cerevisiae. W pomiarach wykorzystano sensor mikrobeleczkowy Cantisens® CSR-801 pracujący w trybie dynamicznym na zestawie ośmiobeleczkowym CLA500-070-08V (Concentris). Na beleczki nanoszono komórki drożdży w postaci zawiesiny w wodzie destylowanej 5 minut po sporządzeniu zawiesiny. Mierzono częstotliwość rezonansową beleczki dla pierwszego modu drgań w środowisku gazowym przed i po nałożeniu drożdży. Wykonano 4 serie pomiarowe, po 5-7 beleczek pokrytych drożdżami w każdej serii. W każdym pomiarze zaobserwowano spadek wartości częstotliwości rezonansowej związany z dodaniem masy na beleczce. Liczbę i położenie drożdży wyznaczono metodą mikroskopii optycznej oraz mikroskopii konfokalnej. W tym celu opracowano nowatorską metodę analizy obrazów. Wyznaczono średnią masę komórki drożdży m_d=(45,1±4,7) pg.In this work we determined average single cell mass of yeast Saccharomyces cerevisiae. Cantilever sensor Cantisens® CSR-801 in dynamic work mode with 8-Cantilever Arrays CLA500-070-08V (Concentris) was employed in this experiment. The yeast cells were loaded on the cantilevers as a suspension in distilled water (five minutes after suspending). Fundamental mode of resonant frequency of the cantilever was measured before and after loading of the yeast cells in gas. 4 measurements series were performed with 5-7 loaded cantilevers in each series. Decreasing in the value of the resonant frequency related to increasing cantilever’s weight in each measurement was observed. The optical and confocal microscopy were used to determine the number and position of the each yeast cell on cantilever. In this purpose the new image analysis method was created. The average mass of yeast cells is equal: m_d=(45,1±4,7) pg