Keratynocyty to żywe komórki, które stanowią ok. 90 % wszystkich

Keratynocyty to żywe komórki, które stanowią ok. 90 % wszystkich komórek naskórka.
Tworzą one barierę ochronną organizmu ze względu na wysoką zawartość włókien keratynowych,
nadających komórce dużą wytrzymałość.
Właściwości mechaniczne należą do najważniejszych właściwości żywych komórek
i tkanek. Największy wpływ na właściwości mechaniczne komórki ma cytoszkielet składający się
z filamentów aktynowych, filamentów pośrednich i mikrotubul.
Elastyczność w mechanice oznacza właściwość ciała do powrotu do oryginalnego kształtu
po jego deformacji. Właściwości elastyczne są ilościowo wyrażane za pomocą modułów
elastyczności wyznaczanych z zależności pomiędzy przykładanym naprężeniem i wynikającym
z niego odkształceniem. Najczęściej używanym do opisu właściwości mechanicznych komórek jest
moduł Younga (E).
Istnieje wiele metod wyznaczania modułów elastyczności. Są to m. in.: mikroskopia sił
atomowych (AFM, ang. Atomic Force Microscopy), szczypce optyczne i magnetyczne, optical
stretcher i elektrodeformacja. Najpopularniejszą z nich jest wykorzystanie mikroskopu sił
atomowych. Składa się on ze stolika z zamocowaną próbką, którym można sterować za pomocą
układu piezoelektrycznego, oraz cienkiej dźwigni (o znanej stałej sprężystości) zakończonej
ostrzem, służącej do skanowania powierzchni próbki. Pozycja dźwigni jest rejestrowana przez
układ optyczny. Do wyznaczenia modułu elastyczności komórki niezbędna jest rejestracja siły
oddziaływania ostrze – komórka w funkcji względnej odległości (tzw. krzywa siła-odległość)
podczas zbliżania ostrza do badanej komórki. Do każdej pojedynczej krzywej dopasowuje się
model teoretyczny. Wyniki pomiarów elastyczności komórki zależą od metody badań, przyjętych
teoretycznych modeli, warunków pomiaru, typu komórek i ich stanu.
Badania elastyczności przyczyniły się do lepszego poznania właściwości mechanicznych
komórek. Pokazały m. in.: jakie elementy komórki mają wpływ na jej właściwości mechaniczne
i jak zmieniają się właściwości mechaniczne komórek wraz z ich starzeniem. Odkrycie różnic
w elastyczności komórek pochodzących z tkanek ze zmianami patologicznymi oraz zdrowych
pozwala na rozwój nowych, dokładniejszych metod diagnostycznych, zwłaszcza wczesnej detekcji
nowotworów.