Nanoscale Imaging and Characterisation of Amyloid-β

این پایان نامه روشی را برای تولید قابل اعتماد و قوی نمونه های آمیلوئید-β (Aβ) با گرفتن آنها در مراحل مختلف تجمع و همچنین نتایج تصویربرداری بعدی با روش های مختلف میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) ارائه می دهد. که با جمع آوری اطلاعات در مورد خواص نانومکانیکی، الاستیک، حرارتی یا طیف سنجی پپتید به داده های جمع آوری شده ارزش می بخشد.
Amyloid-β (Aβ) تحت سلسله مراتبی از تجمع به دنبال یک انتقال ساختاری قرار می‌گیرد، که آن را به یک موضوع ایده‌آل برای مطالعه با استفاده از میکروسکوپ پروب روبشی (SPM)، پراکندگی نور پویا (DLS) و سایر تکنیک‌های فیزیکی تبدیل می‌کند. با تصویربرداری از نمونه‌های Aβ با میکروسکوپ نیروی اولتراسونیک، زیرساخت دقیق مورفولوژی آشکار می‌شود که به خوبی با پیشرفته‌ترین کار کریو-EM همبستگی دارد. کار مرحله اولیه در زمینه AFM حرارتی و طیف‌سنجی نیز ارائه شده است، و نشان می‌دهد که این تکنیک‌ها ممکن است برای تصویربرداری از مواد بیولوژیکی حساس و پیچیده باشند. این پایان نامه نشان می دهد که تکنیک های فیزیکی می توانند در هنگام مطالعه تجمع پپتیدهای آمیلوئید بسیار مکمل باشند و امکان تشخیص تفاوت های ظریف در فرآیندهای تجمع آنها را فراهم کنند.

This thesis presents a method for reliably and robustly producing samples of amyloid-β (Aβ) by capturing them at various stages of aggregation, as well as the results of subsequent imaging with various atomic force microscopy (AFM) methods, all of which add value to the data gathered by collecting information on the peptide’s nanomechanical, elastic, thermal or spectroscopical properties.
Amyloid-β (Aβ) undergoes a hierarchy of aggregation following a structural transition, making it an ideal subject of study using scanning probe microscopy (SPM), dynamic light scattering (DLS) and other physical techniques. By imaging samples of Aβ with Ultrasonic Force Microscopy, a detailed substructure to the morphology is revealed, which correlates well with the most advanced cryo-EM work. Early stage work in the area of thermal and spectroscopical AFM is also presented, and indicates the promise these techniques may hold for imaging sensitive and complex biological materials. This thesis demonstrates that physical techniques can be highly complementary when studying the aggregation of amyloid peptides, and allow the detection of subtle differences in their aggregation processes.