Este trabalho apresenta a utilização da Microscopia de Força Atômica (Atomic Force Microscopy AFM) para a caracterização morfológica e de propriedades mecânicas do tegumento de helmintos (vermes) de Schistosoma mansoni (S. mansoni), parasita causador da doença esquistossomose. Foram realizadas medidas por AFM em ar de amostras de S. mansoni de ambos os sexos utilizando o modo de operação PeakForce Quantitative Nanomechanical Mapping (QNM). As amostras, previamente submetidas a uma solução fixadora de estruturas morfológicas, foram aderidas ao porta-amostras de AFM, secas em estufa e submetidas à análise por AFM. A Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) foi utilizada para auxiliar na identificação da região analisada por AFM. No modo QNM de AFM uma curva de força-distância é gerada em cada ponto da varredura, e dessas curvas de força são gerados mapas de propriedades mecânicas, tais como módulo elástico e adesividade, juntamente com a imagem de morfologia 3D. Nota-se que o tegumento das vermes fêmeas apresentam sulcos com direção anelar; a profundidade desses sulcos foi medida e obtida uma média de (128 ± 10) nm. Ao analisar os mapas de propriedades mecânicas, especialmente as imagens com contraste de adesividade, observou-se a presença de um padrão composto por faixas claras e escuras. Para vermes fêmeas, a periodicidade espacial do padrão de faixas claras e escuras teve uma média de (715 ± 37) nm. Após caracterizar o helminto por esta técnica qualitativa, imagens de vermes fêmeas com contrastes em QNM de modo quantitativo foram obtidas após uma calibração. Com o modo QNM quantitativo foi possível extrair e analisar as curvas de força cruas (antes da calibração) de cada imagem com resolução de 256 x 256 pixels. As regiões analisadas através de QNM quantitativo também foram analisadas a partir da obtenção de um conjunto de curvas de força (CCF), registradas no modo contato de AFM. As curvas de força foram analisadas de forma similar, tanto as obtidas por QNM quanto por CCF, para a obtenção do módulo elástico. Os módulos elásticos de sete regiões foram obtidos para os dois casos (QNM e CCF). Esses resultados indicaram que o módulo elástico do helminto S. mansoni é da ordem de frações ou unidades de GPa. A força de adesão entre a ponta de silício e a amostra também foi analisada a partir das curvas de força obtidas por QNM quantitativo de imagens que apresentaram o padrão de faixas claras e escuras. Apesar de as forças de adesão serem consideravelmente baixas em relação à força máxima aplicada, o padrão de faixas claras e escuras permanece presente. Os resultados apresentados neste trabalho abrem possibilidades de estudos por AFM para testes de eficácia de fármacos contra S. mansoni, avaliando alterações biomecânicas nesses helmintos induzidas por agentes antiparasitários, através de comparações com vermes de controle.

This work presents the use of Atomic Force Microscopy (AFM) for the morphological and mechanical properties characterization of the tegument of helminths (worms) of Schistosoma mansoni (S. mansoni), the parasite that causes the disease schistosomiasis. Air AFM measurements of S. mansoni samples of both sexes were performed using the PeakForce Quantitative Nanomechanical Mapping (QNM) operating mode. The samples, previously subjected to a morphological structure fixing solution, were adhered to the AFM sample holder, dried in an oven, and subjected to AFM analysis. Scanning Electron Microscopy (SEM) was used to help identify the region analyzed by AFM. In the QNM mode of AFM, a force-distance curve is generated at each point of the scan, and from these force curves maps of mechanical properties, such as elastic modulus and adhesiveness, are generated, together with the 3D morphology image. It is noted that the tegument of female worms presents furrows with annular direction; the depth of these furrows was measured and an average of (128 ± 10) nm was obtained. In the maps of mechanical property maps, especially the images with adhesive contrast, it was observed the presence of a pattern composed of light and dark bands. For female worms, the average spatial periodicity of the light and dark bands pattern was (715 ± 37) nm. After characterizing the helminth by this qualitative technique, images of female worms with QNM contrasts in a quantitative way were obtained after calibration. With the quantitative QNM mode it was possible to extract and analyze the raw force curves (before calibration) of each image with a resolution of 256 x 256 pixels. The regions analyzed through quantitative QNM were also analyzed by obtaining a set of force curves (SFC), registered in AFM contact mode. The force curves were analyzed in a similar way, both those obtained by QNM and SFC, to obtain the elastic modulus. The elastic modulus of seven regions were obtained for both cases (QNM and SFC). These results indicated that the elastic modulus of the helminth of S. mansoni is of the order of fractions or units of GPa. The adhesion force between the silicon tip and the sample was also analyzed from the force curves obtained by quantitative QNM images that presented a pattern of light and dark bands. Although the adhesion forces are considerably low in relation to the maximum applied force, the pattern of light and dark bands remains present. The results presented in this work open possibilities for AFM studies to test the efficacy of drugs against S. mansoni, evaluating biomechanical changes in these helminths induced by antiparasitic agents, through comparisons with control worms.