Катализатор BioScope для Высокого Воображения AFM Разрешения Биомолекул

Редакторами AZoNano

Содержание

Введение
Атомная Микроскопия Усилия
Нуклеиновые Кислоты
Протеины
Мембраны и Протеины Мембраны
Заключение
Bruker

Введение

Катализатор BioScope вместе с оптически микроскопией обеспечивает исследователей наук о жизни возможность изучить биологический вид на обширном ряде размера вычисляет по маштабу. Катализатор BioScope выдвигал инженерство и механически стабилность, следовательно высоко изображения разрешения трехмерные одиночных биомолекул и биомолекулярных сложных структур можно получить. Воображение дирижированное используя Катализатор BioScope обеспечивает данные на одноячеистом уровне характеризацией в нуклеиновые кислоты и протеины и мембраны, Etc.

Атомная Микроскопия Усилия

Атомный метод Микроскопии (AFM) Усилия обеспечивает воображение высок-разрешения на разрешении nanoscale трехмерной структуры без пятнать или покрывать образец. Таким Образом, счеты AFM над много других методов путем позволять изучениям биомолекул самих и параметров биологических процессов на отростчатом месте и принимать в реальном масштабе времени чтения. Катализатор AFM BioScope можно использовать с методами светлой микроскопии для того чтобы обеспечить оптически направленную навигацию зонда и создавать ясные изображения сопоставляя AFM и оптически данные по изображения. Клетки В Реальном Маштабе Времени были изучены путем использование Катализатора BioScope вместе с самым большим короткозамкнутым витком, X-Y рядом развертки; результаты были сильно точны. Результаты проиллюстрированы в Диаграмме 1.

(A)

(B)

Диаграмма 1. (A) Зарегистрировала верхний слой изображения двухтрактного confocal изображения изображения микроскопии флуоресцирования скеннирования лазера и топографии AFM клеток фиброцита обозначенных с Alexa Fluo 546 Phalloidin (красным) и DAPI (голубым). ПО Катализатора MIRO BioScope включает зарегистрирование оптически области видимости к зоне развертки AFM. Оптически изображения можно после этого использовать для того чтобы проводить зонд AFM к зоне интереса выполнить высокое воображение AFM разрешения и/или сильно чувствительные измерения усилия. (B) Зона интереса полученная от показа overlay изображением сопоставила каналы данным по AFM и флуоресцирования. Confocal изображения флуоресцирования были получены с системой Leica SP5 confocal и использованием задачи погружения масла 40x. Изображения AFM были получены при Катализатор BioScope эксплуатируемый в режиме контакта в буфферном разрешении проблемы используя зонды MLCT AFM (k ~0.01N/m).

Предварительные механически стабилность и инженерство Катализатора BioScope делают его соответствующим изучить биомолекулярный вид также. Он обеспечивает последовательные результаты даже когда использовано с перевернутым оптически микроскопом, как показано в Диаграмме 2.

Диаграмма 2. Изображение Участка 1ìm алкана C60H122. C60H122 spincast на субстрат HOPG при приводя к ультратонкий слой алкана показывая тонкослоистую структуру ~7.5nm в ширине и ~0.4nm в высоте. Изображения были приобретены на Катализаторе AFM BioScope эксплуатируемом в Выстукивая Режиме используя зонды FESP AFM (k ~3N/m).

Нуклеиновые Кислоты

Изучать структуру и природу дизоксирибонуклеиновой кислоты (ДНА) существен в понимать, котор хранят генетический Код который весьма полезн в генетическ-родственном исследовании заболеванием. AFM-основанное воображение способно обеспечивать межмолекулярные данные по взаимодействия ДНА в реальное временя путем создавать близко физиологопсихологическую окружающую среду. Для воображения, отрицательные стренги ДНА адсорбированы свеже поверхностью слюды отрезка которая или поручена divalent катионами (Ni++ или Mg++) или химически изменено несомненно - порученный силан (APS-слюда). Изображения AFM молекул ДНА показаны в Диаграмме 3. Малая клетка подачи тома Катализатора BioScope обеспечивает благоприятную окружающую среду для наблюдать, что молекулы только малые количества образца и порты входа и выхода облегчают легкий жидкий обмен. Метод Пикового Усилия Выстукивая вместе с ScanAsyst более добавочно улучшал качество воображения и обеспечивать последовательные результаты с Катализатором. На Диаграмму 3 показано данные полученные используя Метод обмотки PF на Катализаторе BioScope.

Диаграмма 3. Трехмерное изображение топографии ДНА плазмиды pUC адсорбированного на субстрат слюды. Индивидуальные стренги ДНА ясно видимы против предпосылки слюды. Изображения были приобретены на Катализаторе AFM BioScope эксплуатируемом в PeakForce Выстукивая в буфферном разрешении проблемы используя зонды ScanAsyst+ Жидкие AFM (k ~0.7N/m). XY-Маштаб Изображения = 2ìm.

Протеины

Молекулы Протеина важны для регулировать биологические процессы, непосредственное наблюдение чего ходы освещают на отношении между структурой и функцией биомолекул. Вирусы существенно существуют внутри вызванной раковины протеина capsid, этим покрывают вирусное ДНА. Как Только хозяин найден ДНА вируса выпущено и оно умножит для того чтобы распространить инфекцию. Классифицируют Вирусы основали на структуре capsid которую можно изучить подробно через воображение AFM. На Диаграмму 4B показано структуру Вируса Простого Герпеса полученную воображением AFM сделанным с Катализатором BioScope.

Диаграмма 4. микрорисунок электрона Передачи (A) capsid Вируса Простого Герпеса. Учтивость Изображения Wouter Roos, Vrije Universiteit, Амстердам, Нидерланды (Перепечатанного с позволением. Источник: Roos et al., Proc. Национально. Acad. Sci. США, 2009, VOL. 106, 9673-78) (B) Изображение Топографии 250nm AFM одиночного capsid вируса простого герпеса. Расположение молекул протеина как 3 габаритных субблока на поверхности capsid, известной как capsomeres, ясно видимо в изображении AFM. Изображения AFM были получены на Катализаторе BioScope эксплуатируемом в режиме PeakForce Выстукивая в условиях буфера и использование ScanAsyst Fluid+ AFM зондирует (k ~0.7N/m). Попробуйте учтивость Wouter Roos и Gijs Wuite, Vrije Universiteit, Амстердам, Нидерланды.

Воображение AFM в частности полезно в изучении вирусов показывая анормалные агрегат или комплексирование. Это обеспечивает существенную информацию для исследования отнесенного к заболеванию Alzheimer и Parkinson. На Диаграмму 5 показано как воображение AFM приводит к с Катализатором BioScope на волокнах A-â касаясь Болезни Альцгеймераа, обеспечивающ детали на структуре и nanomechanical свойствах волокна. Исследователя специфически ищут взаимодействие амилоидоподобных протеинов (показанных в Диаграмме 5C) в живущих клетках.

Диаграмма 5. изображения PeakForce QNM амилоидоподобных волокон адсорбированных на свеже ую поверхность слюды. (A) Изображения Топографии показывают некоторые из волокон для того чтобы иметь переплетенную структуру (голубые стрелки) пока другие не делают (красные стрелки). (B) Данные по Модуля и каналы данным по деформации (C) получены одновременно к изображению топографии. Эти изображения показывают амилоид для того чтобы иметь более низкий модуль (маштаб более темного цвета) и соответственно, более высокая степень деформации (маштаба более светлого цвета) чем основной субстрат слюды. Также наблюдается что переплетенные амилоидоподобные волокна имеют немножко более низкое значение модуля по сравнению с теми волокнами которые не переплетены (т.е. переплетенные волокна появляются небольшая темная чем прямые волокна в изображении модуля). Изображения были получены на Катализаторе BioScope эксплуатируемом в режиме PeakForce Выстукивая используя зонды ScanAsyst AFM (k ~0.4N/m). Попробуйте учтивость Xingfei Zhou, Университета Нинбо, Китая.

На Диаграмму 6 показано как инкубатор этапа перфузии (PSI) с Катализатором BioScope обеспечивает правую окружающую среду для экспериментов. Катализатор AFM, PSI и ПО BioScope MIRO обеспечивает детальные данные для амилоидоподобного анализа волокна.

Диаграмма 6. Настроение Инкубатора Этапа Перфузии Катализатора BioScope (PSI). (1) PSI поддерживает стандартные стеклянные нижние Чашка Петри для совместимости с высокими задачами NA. (2) Отражетель подачи направляет жидкостную подачу в ламинарный способ через зону образца, обеспечивающ даже жидкий обмен и изолирующ шум от жидкостных входа и выхода. (3) Струбцина перфузии стабилизирует Чашка Петри и, котор содержат пробки входа и выхода нержавеющей стали которое в термальном контакте с этапом топления для того чтобы подогреть входящие жидкость и газ. (4) уплотнения Дефлектора силикона между Чашка Петри и держателем зонда, уменьшая испарение и позволяя управлению пространства занятого газом над жидкостью. (5) Специализированный держатель зонда PSI содержит датчик температуры для местного контроля температуры. Изображение правильной позиции показывает PSI полно собранный вместе с этапом топления образца на Катализаторе AFM BioScope.

Мембраны и Протеины Мембраны

Мембраны Клетки помещают клетки действуя как отделяя слой между клетками. Они имеют много функций как держать цитоскелет в месте, форму клетки и облегчают материальную перевозку от и в клеток. Изучение мембран должные осложненные битом к гидродобным доменам присутствующим повсеместно в мембрана. Возможность лежит в изучать протеины мембраны без нарушать родную окружающую среду мембраны. AFM адресует эту возможность которой изучения можно дирижировать на жидкости под условиями подобными к физиологопсихологическим условиям. AFM может обеспечить изображения клеток в реальном маштабе времени давая изображения высок-разрешения мембран клетки и структуры. На Диаграмму 7A показано изображения AFM бактериальной мембраны на субстрате слюды. Плоская кристаллическая вызванная решетчатая структура Убивателем показана; этот слой дает механически и химическое предохранение к клетке. Изображение AFM также показывает малые периодичности в слоистой решетке S, которая полезна для биометрических и nanotechnological применений.

Диаграмма 7. (A) изображение участка AFM бактериальных Убивателей от Escherichia Coli. Бактериальные мембраны были вырезаны от клеток и заплат мембраны лишенных подвижности на свеже ую поверхность слюды. Картина решетки сформированная S - протеины слоя ясно очевидны в изображении участка и наблюдается, что имеют периодичность ~18nm. Изображение Высок-Разрешения (B) периодичности решетки Убивателя наблюдаемой на одиночной заплате мембраны. Изображения были получены на Катализаторе BioScope эксплуатируемом в TappingMode в условиях буфера используя зонды SNL AFM (k ~0.32N/m). Попробуйте учтивость Hans Oberleithner, Института на Физиология II, Университет Muenster, Германии.

Заключение

AFM полезн в обеспечивать изображения высок-разрешения молекул на одноячеистом уровне в биомолекулярном исследовании. Катализатор BioScope вместе с AFM обеспечивает возможность изучить ДНА, протеины и мембраны клетки.

Bruker

Поверхности Bruker Nano обеспечивают Атомные продукты Микроскопа Усилия/Микроскопа Зонда Скеннирования (AFM/SPM) которые стоят вне от других имеющих на рынке систем для их робастных конструкции и легкия в использовании, пока поддерживающ самое высокое разрешение. Головка NANOS измеряя, которая часть всех наших аппаратур, использует уникально волоконнооптический интерферометр для измерять консольное отклонение, которое делает компакт настроения так что оно не большле чем стандартная задача микроскопа исследования.

Эта информация найденный, расмотрена и приспособлена от материалов обеспеченных Поверхностями Bruker Nano.

Для больше информации на этом источнике пожалуйста посетите Поверхности Bruker Nano.

Date Added: Apr 18, 2011 | Updated: Jan 23, 2014

Last Update: 23. January 2014 11:27

Ask A Question

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

Leave your feedback
Submit