Nanoscale Strain-Hardening of Keratin Fibres
Notice bibliographique
Résumé
Mammalian appendages such as hair, quill and wool have a unique structure composed of a cuticle, a cortex and a medulla. The cortex, responsible for the mechanical properties of the fibers, is an assemblage of spindle-shaped keratinized cells bound together by a lipid/protein sandwich called the cell membrane complex. Each cell is itself an assembly of macrofibrils around 300 nm in diameter that are paracrystalline arrays of keratin intermediate filaments embedded in a sulfur-rich protein matrix. Each macrofibril is also attached to its neighbors by a cell membrane complex. In this study, we combined atomic force microscopy based nano-indentation with peak-force imaging to study the nanomechanical properties of macrofibrils perpendicular to their axis. For indentation depths in the 200 to 500 nm range we observed a decrease of the dynamic elastic modulus at 1 Hz with increasing depth. This yielded an estimate of 1.6GPa for the lateral modulus at 1 Hz of porcupine quill's macrofibrils. Using the same data we also estimated the dynamic elastic modulus at 1 Hz of the cell membrane complex surrounding each macrofibril, i.e., 13GPa. A similar estimate was obtained independently through elastic maps of the macrofibrils surface obtained in peak-force mode at 1 kHz. Furthermore, the macrofibrillar texture of the cortical cells was clearly identified on the elasticity maps, with the boundaries between macrofibrils being 40-50% stiffer than the macrofibrils themselves. Elasticity maps after indentation also revealed a local increase in dynamic elastic modulus over time indicative of a relaxation induced strain hardening that could be explained in term of a α-helix to β-sheet transition within the macrofibrils.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».