Characterization of self-assembly and self-healing of peptide amphiphiles by atomic force microscopy

Biyolojik geribildirim mekanizmaları, çevresel uyarılara yanıt olarak moleküllerin kendiliğinden bir araya gelmelerinin başlatılması ve sona erdirilmesi üzerinde tam kontrol sağlarken, kendi kendilerini yenileyebilme mekanizmaları yoluyla bozuklukların oluşumunu ve yayılmasını en aza indirir. Peptit amfifil (PA) molekülleri yapısal ve işlevsel olarak hücre dışı matrisin (ECM) nanofibral proteinlerine benzeyen supramoleküler nano yapılar oluşturmak için fizyolojik koşullarda kendiliğinden bir araya gelmeleri ve dışardan gelen uyarıcılara yanıt olarak kendilerini yeniden yapılandırabilme özellikleri akıllı sistemlerin tasarlanmasında önemli bir yere sahiptir, Bu tezde, kuvvet dengeleyen çift geçişli tarama AFM görüntüleme yöntemi kullanarak, su ortamında gerçek zamanlı olarak ECM mimetik peptit nanofiberlerin kendiliğinde bir araya gelmeleri, kuvvete bağlı olarak deforme olup yeniden kendilerini iyileştirebilmelerini inceledik. Nanofiber hasarının 1 nN'yi aşan tip kuvvetlerinde oluştuğunu ve hasar gören liflerin daha sonra nN altındaki tip kuvvetleriyle tarama yapıldığında iyileştiğini gözlemledik. Kırılma olan yerlerden fiber uçları genel olarak tekrar birleşmek yerine birbirlerine parallel iki ayrı fiber olarak büyüme gösterdiler. Enine kesit alınarak nanofiberlerin artan eliptisitilerinin enerji minimizasyon hesaplamaları yapıldı ve yüksek eliptisiteli nanofiberlerin, deforme olmayan eşdeğerleriyle kıyasla daha düşük kararlılık gösterdikleri görüldü. Sonuç olarak, tip kaynaklı mekanik kuvvetler, nanofiber bütünlüğünü değiştirmede ve kendilerini iyileştirmelerini gözlemlemede etkili bir yol olduğu söylenebilir.