Tek Hücrenin Ağırlığı Nasıl Ölçülür

Tek bir maya hücresinin ağırlığı yaklaşık 100 pikogram, bir E. coli hücresi ise yaklaşık 1 pikogramdır.

1953 yılında araştırmacılar, maya hücrelerini %1 şekerli suda süspansiyonlayarak ve mikroskop ile zaman atlamalı görüntüler çekerek Stokes kanunu kullanarak hücre kütlesini hesapladılar.

Stokes kanunu, bir kürenin sıvı içindeki sürtünme kuvvetini, küre yarıçapı, sıvı viskozitesi ve düşme hızıyla ilişkilendirir.

Araştırmacılar 67 maya hücresinin düşme hızı ve yarıçapını ölçerek hücresel yoğunluğu ve hacmini hesapladı ve ortalama 79 pikogram kütle buldu.

E. coli hücreleri çubuk şekilli olduğundan Stokes kanunu bozucu türbülans oluşturur ve farklı bir yöntem gerektirir.

2010 yılında MIT’te geliştirilen askılı mikrokanal rezonatörü, tek bir bakterinin kütlesini femtogram hassasiyetle ölçer.

Bu cihaz, bir mikrokanal içinden geçen hücrelerin frekans kaymalarını izleyerek hücrenin yüzer kütlesini belirler.

Asılı mikrokanal rezonatörle hücreler tekrar ölçülerek büyüme hızları tespit edilebilir ve E. coli hücreleri saatte 0,06-0,14 pikogram artırır.

Bu deneyler, basit matematik ve temel prensiplerle biyolojide karmaşık ölçümlerin yapılabileceğini gösterir.