Vrije Universiteit Amsterdam

Biopolymers: from structural hierarchy to nonlinear rheology


* Startdatum: 23-11-2011


* Tijd: 09.45


* Locatie: Aula


* Titel: Biopolymers: from structural hierarchy to nonlinear rheology


* Spreker: I.K. Piechocka


* Promotor: prof.dr. G.H. Koenderink prof.dr. F.C. MacKintosh


* Onderdeel: Faculteit der Exacte Wetenschappen


* Wetenschapsgebied: Exacte wetenschappen


* Evenementtype: Promotie

Met behulp van macroscopische rheologie (wetenschap die de vervloeiing en deformatie van materie onderzoekt en de relatie tussen kracht, tijd en deformatie beschrijft), gecombineerd met microscopie en verstrooiingtechnieken, laat Izabela Piechocka zien dat de structurele hiërarchie van biopolymeren het gevolg is van meerdere mechanische regimes, die overeenkomen met rekprocessen op verschillende lengteschalen van de filamentconstructie.

Cellen zijn actieve biologische materialen, die hun eigenschappen kunnen aanpassen aan veranderende omstandigheden met behulp van een dynamisch intern cytoskelet (CSK) en een externe extracellulaire matrix (ECM). Zowel het CSK en de ECM zijn visco-elastische netwerken gemaakt van biopolymeerfilamenten, waarvan de complexe interne architectuur zorgt voor structurele stabiliteit en mechanische stevigheid. Om vervorming te doorstaan en cellen en weefsels te beschermen voor mechanische schade vergroten biopolymeren hun stijfheid zodra er een externe kracht wordt uitgeoefend. Hierdoor wordt de integriteit van de cel behouden, zelfs bij hoge stress. Het is een raadsel hoe de supramoleculaire interne architectuur van eiwitfilamenten bijdraagt aan de mechanische reactie van de netwerken die zij vormen.

Deze opeenvolging van specifieke mechanische reacties in de aanwezigheid van krachten zorgt voor een hoge netwerkrobuustheid en verkleint de kans op catastrofaal falen. Vele pathologische aandoeningen bij mensen, zijn te herleiden tot het ontstaan van filamenten met een verkeerde interne architectuur, die de netwerkrobuustheid vermindert en leidt tot versneld falen. Deze nieuwe inzichten in het mechanisme waarmee de interne structuur van biopolymeren van invloed is op netwerkmechanismen is daarom een belangrijke stap voorwaarts voor ziektepreventie.

Meer informatie over het proefschrift in VU-DARE
© Copyright Vrije Universiteit Amsterdam