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高分辨可視化單分子操縱的熒光顯微鏡光鑷
高分辨可視化單分子操縱的熒光顯微鏡光鑷

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荷蘭

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上海納騰儀器有限公司

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高分辨可視化單分子操縱的熒光顯微鏡光鑷

C-Trap 是世界上**臺高分辨可視化單分子操縱的光學(xué)鑷子。結(jié)合共焦顯微鏡和STED 高分辨納米顯微鏡, 整合先進的微流控系統(tǒng),實時進行分子間相互作用的同步操縱和可視化,可以達到堿基對的分辨率。

完整成像

為了解讀復(fù)雜的分子間作用力,科學(xué)家需要一種能從多個角度觀察同一個生物過程的能力。C-Trap結(jié)合光鑷和熒光顯微,可以同步實時可視化單分子、測量生物分子復(fù)合物的機械性能獲得更好的細節(jié)。用這種新的技術(shù)來進行同步操縱、力學(xué)測量、復(fù)合物可視化,可以得到結(jié)合在DNA 上的蛋白的構(gòu)象狀態(tài),同時實現(xiàn)機械性能的定量、定位。

技術(shù)特點

* 2-4光鑷系統(tǒng),可實現(xiàn)單個或多個生物分子的操縱

* 超高分辨率:多個可視化平臺:多色共聚焦熒光顯微鏡&STED,SuperC-Trap(<40nm)

* 層流微流體設(shè)計

* 高精度力學(xué)測量:實現(xiàn)亞pN 的分辨率和>1000PN的范圍測量

* 穩(wěn)定性&可重復(fù)性

* 人性化的軟件設(shè)計:簡單的手動點擊和參數(shù)設(shè)置

產(chǎn)品應(yīng)用:

* 分子相互作用,如分子、細胞、納米顆粒,可達到(<40nm)可視化分辨率;

* 力的測量:分辨率,亞pN; 測量范圍〉1000pN;

* 微小粒子

可以在物理、化學(xué)、生物及材料的研究中發(fā)揮重要的作用。

我們的用戶

* 阿姆斯特丹自由大學(xué)

* 國際生物技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)中心(BIOCEV)

* 洛克菲勒大學(xué)

* 格羅寧根大學(xué)

* 荷蘭FOM研究所

* 約翰斯霍普金斯大學(xué)

* 格廷根大學(xué)

* 上??萍即髮W(xué)

* 伯克利大學(xué)

* 哈佛大學(xué)

發(fā)表文獻代表Science,2016;Nature Communications,2016;

應(yīng)用案例:

*分子間相互作用--DNA與蛋白質(zhì)相互作用

下圖顯示了隨著時間(水平)DNA結(jié)合的花青染料Sytox-Orange(DNA嵌入劑)的位置(垂直)。波動曲線顯示了XRCC4和XLF的位置(垂直),兩個修復(fù)蛋白在非同源末端接合,隨著時間的推移結(jié)合到DNA(水平)。這個圖顯示了XRCC4(綠,9%),XLF(紅,62%)和XRCC4-XLF復(fù)合物的動態(tài)變化。這個波動曲線提供了在DNA修復(fù)過程中實時了解DNA-蛋白質(zhì)的相互作用和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)相互作用

*力學(xué)測量--蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域的展開

下圖一顯示了兩個光學(xué)捕獲的珠粒之間的蛋白質(zhì)。通過同時拉伸蛋白質(zhì)并測量力和距離,可以獲得力 - 伸展曲線。得到的力-距離曲線表明了蛋白質(zhì)的展開分為三步,對應(yīng)著三個獨立的蛋白質(zhì)域。通過觀察特定標(biāo)記區(qū)域的FRET熒光信號,有可能研究在由于在相對的位置的變化引起的FRET信號波動蛋白質(zhì)域的展開。這樣可以將整個蛋白質(zhì)的機械性能與局部結(jié)構(gòu)性能聯(lián)系在一起。由于C-Trap(高達50 kHz幀率)的高時間分辨率,可以顯示出顯示短生命結(jié)構(gòu)中間狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的平衡動力學(xué)。測量平衡動力學(xué)的這種能力歸因于固有距離夾具,其將珠保持在固定距離,同時測量力波動。當(dāng)該測量應(yīng)用于鈣調(diào)蛋白時,可以通過力分辨率低于0.1pN觀察到狀態(tài)之間的精確平衡波動和相對概率。下圖二顯示,鈣調(diào)蛋白在兩種狀態(tài)之間切換,沒有明確的偏好,中間步驟可以解決,因為鈣調(diào)蛋白偶爾在短時間內(nèi)跳到第三種狀態(tài)。

* DNA組織的可視化

* 轉(zhuǎn)錄的可視化

* DNA修復(fù)的可視化

* DNA復(fù)制的可視化

* 蛋白質(zhì)的展開

* DNA復(fù)制的活性

* 轉(zhuǎn)錄活性

* 聚合物和絲蛋白

* DNA-DNA相互作用

* DNA修復(fù)

* 膜蛋白和液滴融合

* 小分子和酶活性

* 細胞骨架的可視化

* DNA組織的構(gòu)象的變化

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