Medição da função de relaxamento viscoelástico de células com uma interpretação dependente do tempo do modelo de indentações de Hertz-Sneddon

O modelo de indentações elásticas de Hertz-Sneddon é amplamente adotado na investigação biomecânica de células vivas e outros materiais macios usando microscopia de força atômica, apesar da natureza viscoelástica explícita desses materiais. Neste trabalho, demonstramos que um modelo de força viscoelástica analítica exata para materiais de lei de potência pode ser interpretado como um modelo semelhante ao de Hertz-Sneddon dependente do tempo. A caracterização de fibroblastos (L929) e osteoblastos (OFCOLII) demonstra a precisão do modelo. Nossos resultados mostram que a diferença entre o módulo de Young EY obtido ao ajustar curvas de força com o modelo de Hertz-Sneddon e o módulo de Young efetivo derivado do modelo de força viscoelástica é inferior a 3%, mesmo quando as células são sondadas com grandes forças, onde os efeitos de deformação não linear se tornam significativos. Também propomos um protocolo de medição que envolve a sondagem de amostras em diferentes velocidades e forças de indentações, possibilitando a construção da função média de relaxamento viscoelástico das amostras ao ajustar de forma conveniente as curvas de força com o modelo de Hertz-Sneddon. Resumo gráfico