Высокое Воображение Разрешения с NanoWizard BioAFM от Аппаратур JPK

Покрытые Темы

Предпосылка

NanoWizard BioAFM

Атомная Решетка Слюды

Шестиугольно Упакованный Промежуточный Слой

Ядерный Комплекс Поры

Воображение ДНА

Заключения

Подтверждения

Предпосылка

С своего вымысла, атомный микроскоп усилия (AFM) был использован к изображению широкий диапазон различных образцов.

Когда AFM был доработан таким что он смог образцы изображения в буфере стало возможно адресовать биологические вопросы под физиологопсихологическими условиями с этим методом. Деталь в атомных изображениях усилия unrivalled другими методами микроскопии которые можно использовать к образцам изображения в жидкости, должными к отношение сигнал-шум аппаратуры. В добавлении, образцам высушенным для того чтобы сохранить структуру не нужно более в дальнейшем быть обработанным для того чтобы произвести контраст.

NanoWizard BioAFM

NanoWizard® BioAFM от Аппаратур JPK имеет несколько характеристик которые увеличивают емкость этой технологии для самого высокого воображения разрешения биологических образцов. Namely, JPK Nanowizard® линеаризовано в всех 3 размерах. То есть, обратная связь короткозамкнутого витка которая обеспечивает точный располагать в x и Y-osи так же, как в ось z. Дополнительно, Nanowizard® более дальнейшее расширяет применимость атомного воображения микроскопии (AFM) усилия путем включать одновременное воображение AFM с дополнительными оптически микроскопическими методами. Обе из этих характеристик могут сохранить время и ресурсы пользователя стремясь для того совершенного, высокого изображения разрешения.

Атомная Решетка Слюды

Главные инженерство и стабилность необходимы для приема высоких изображений разрешения. Для того чтобы продемонстрировать стабилность JPK Nanowizard® даже когда установлено на перевернутый светлый микроскоп, свеже ая слюда была imaged в режиме контакта в воздухе. Атомную решетку слюды можно ясно увидеть (Смоква 1.)

Диаграмма 1.

Шестиугольно Упакованный Промежуточный Слой

Шестиугольно упакованный промежуточный (HPI) слой archaebacteria, radiodurans Deinococcus, обширно был изучен используя атомную микроскопию усилия.

Диаграмма 2.

Слой HPI radiodurans D. формирует поверхностный слой, предполагаемые, что подействовал по мере того как вид молекулярной сетки для того чтобы отрегулировать переход питательных веществ и метаболитов в и из клетки.

Данные были произведены на структуре и функции слоя HPI используя разнообразие различные методы, от биохимии к электронной микроскопии. Однако, воображение AFM этого образца можно унести в жидкости, на высоком разрешении, следовать динамическими изменениями в структуре протеина.

Слой HPI извлечен от всех клеток с тензидом и после этого адсорбирован к свеже ой поверхности слюды. Стабилизированная упаковка индивидуальных элементов протеина облегчает прием высоких изображений разрешения. HPI наслаивает заплаты формы на поверхности слюды, и изображения обзора этих заплат уже показывают регулярн решетчатую структуру слоя HPI (Смоквы 2, A).

После приема изображения обзора заплаты мембраны HPI, соответствующую зону можно выбрать для воображения на более высоком разрешении (Смокве 2, B). По Мере Того Как x-y располагать JPK Nanowizard® проконтролирован системой с обратной связью короткозамкнутого витка аппаратура «просигналит внутри» к выбранной зоне с высокой точностью. Это позволяет пользователь принять men6we разверток, уменьшая вероятие загрязнять подсказку или повреждать заплату мембраны.

Ядерный Комплекс Поры

Eukaryotic клетка организована в вызванные отсеки органеллами. Контролируемый переход через мембраны окружая каждую органеллу позволяет клетке compartmentalize специфические молекулы, процесс который кладет клетчатую функцию в основу. В ядерной мембране, ядерный комплекс поры (NPC) ответствен для перехода различных молекул в и из ядро.

Диаграмма 3.

Не Похож На слой HPI radiodurans D., подготовки NPC просто не содержат NPC сконденсированное в решетку. Образцы подготовлены от всех ядр, в этот случай от laevis Xenopus, и могут быть довольно несродны.

По Мере Того Как версия наук о жизни JPK Nanowizard® полно интегрирована в переворачивать, светлый микроскоп, микроскопию передачи можно использовать для того чтобы просмотреть образец для зоны которая не содержит большое количество твердых частиц, перед просматривать. Таким образом пользователь может, еще раз, уменьшать время требуемые, что нашел соответствующая зона для просматривать, и уменьшил шанс загрязнять подсказку.

Диаграмма 4.

Образцы NPC, на стеклянном coverslip, были imaged используя дифференциальную микроскопию контраста (DIC) взаимодействия, ясно выделяя твердые частицы которые были бы невозможны для того чтобы визуализировать используя яркую микроскопию поля (Смокву 3). Подсказка после этого была расположена над зоной при минимальные твердые частицы и приобретенная развертка обзора (Смоква 4). Опять, capacitively контролируемая обратная связь после этого позволяет точному выбору зоны для более высокой развертки разрешения.

Воображение ДНА

Большой Часть из данных произведенных на структуре и функции ДНА приходила от поля молекулярной биологии.

Однако, с отношение сигнал-шум AFM эту фундаментально важную биологическую молекулу можно изучить на высоком разрешении в жидкости и в воздухе, разъяснить физическую структуру и взаимодействие ДНА с Дна-связывая молекулами. При соответствующих условиях, ДНА можно адсорбировать к свеже ой слюде и imaged в буфере. Диаграмма 5 ДНА Lambda выставок фаговое (режим ac в жидкости).

Диаграмма 5.

Взаимодействие различных протеинов с ДНА основное в процессах репликации и транскрипции. Один пример ассоциация ДНА с гистонами для того чтобы сформировать nucleosomes. Этот конденсировать ДНА вокруг nucleosome сердечника (consisiting octamer гистона) играет роль в регулировке репликации ДНА, и транскрипцию, по мере того как сконденсированное ДНА не доступно к другим Дна-связывая протеинам.

Диаграмма 6.

В этот случай, линеаризовать, pGEM плазмиды 3 кб было инкубировано с nucleosomes в отношении 1 моль ДНА до 20 молей octamers гистона. Плазмида pGEM имеет 20 предполагаемых nucleosome связующих сайтов, однако, ее можно увидеть что под условиями инкубации, nucleosomes не связали на всех 20 связующих сайтах (Смокве 6).

Заключения

Отношение сигнал-шум, отсутсвие требования для пятнать или pretreating и возможности к функции в жидкости делает воображением AFM весьма мощный метод для описывать, на высоком разрешении, структуру биологических образцов. Конструкция JPK Nanowizard® может облегчить такие высокие изучения разрешения. На пример, точный располагать в x и y (должные к обратной связи короткозамкнутого витка) уменьшает число разверток которые необходимо, что «фокусируют» на высоком разрешении на зоне интереса. Это уменьшает вероятие повреждать чувствительные образцы и загрязнять подсказку.

Для образцов подготовленных на стекле, как описываемый выше ядерной поры сложное, загрязнять твердые частицы может легко быть во избежание путем искать для соответствующей области используя микроскопию передачи светлую, снова сохраняя время пользователя.

Преимущество использования AFM для таких изучений воображения лежит в возможности AFM к образцам изображения в жидкости, под физиологопсихологическими условиями. Аппаратуры JPK изготовляют Biocell™ которое может позволить пользователю доработать условия во время скеннирования (Смоквы 7), как контролируемые изменения температуры или в добавлении situ уместных молекул, более дальнейшем увеличивающ применимость JPK Nanowizard® для самого высокого воображения разрешения биологических образцов.

Диаграмма 7.

JPK Nanowizard®, интегрированное в перевернутый светлый микроскоп, также оптимизировано для воображения других биологических образцов, от bilayers липида и биополимеров как коллаген к всем клеткам. Воображение AFM таких образцов можно дополнить с дополнительными методами светлой микроскопии, как просматривать лазера confocal, epifluorescence TIRF или ЛАД. JPK Nanowizard® также было использовано для того чтобы квантифицировать unbinding усилия, от индивидуальных протеинов к взаимодействиям cellcell. Как таковой, JPK Nanowizard® BioAFM совершенно для дирижируя измерений воображения и усилия биологических образцов от индивидуальных протеинов к всем клеткам, под контролируемыми, физиологопсихологическими условиями.

Подтверждения

Большого Спасибо к всем тем которые способствовали образцы и изображения. Высокое изображение разрешения HPI было обеспечено Др. Патриком Frederix от группы в составе Prof. Engel. Образец NPC был добросердечным подарком от Барбары Windoffer группы в составе Prof. Др. Oberleithner, Universitätsklinikum Münster. Образец Дна-гистона был подготовлен Др. Дэннисом Merkel (группой Prof. Schwille's) и imaged Др. Clemens Frantz (группой) Prof. Müller's обоими Технологического Университета Дрездена.

Источник: Аппаратуры JPK

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Аппаратуры JPK

Date Added: Feb 20, 2008 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 18:23

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit