BioScope Catalyst для высокого разрешения АСМ изображений биомолекул

По AZoNano Редакторы

Введение

BioScope Catalyst наряду с оптической микроскопии предоставляет исследователям науки о жизни возможность изучить биологических видов на широком диапазоне размеров масштабах. BioScope Catalyst имеет передовые инженерные и механическая стабильность, а значит с высоким разрешением трехмерные изображения из одного биомолекул и биомолекулярных сложные структуры могут быть получены. Проводится с использованием изображений BioScope Catalyst предоставляет данные на одном уровне ячейки характеристику в нуклеиновые кислоты и белки и мембраны, и т.д.

Атомно-силовая микроскопия

Атомно-силовой микроскопии (АСМ) технология обеспечивает высокое разрешение изображения на наноуровне разрешение трехмерной структуры без окрашивания или покрытия образца. Таким образом, АСМ оценки за многие другие методы, позволяя исследования биомолекул и параметров биологических процессов на процесс сам сайт и с реальными показаниями времени. BioScope Catalyst AFM могут быть использованы светом микроскопии обеспечить оптически навигацией зонда и создания четких изображений корреляции АСМ и оптические данные изображения. Живые клетки изучались с помощью BioScope Catalyst вместе с крупнейшим замкнутый контур, XY сканирования диапазона; результаты были очень точны. Результаты представлены на рисунке 1.

()

(В)

Рисунок 1. () Зарегистрированные наложения образа двухканальный конфокальной лазерной сканирующей микроскопии флуоресценции изображение и АСМ-изображения топографии клеток фибробластов помечены Alexa Fluo 546 фаллоидином (красный) и DAPI (синий). BioScope Catalyst MIRO программное обеспечение позволяет регистрации оптического поля зрения в область сканирования АСМ. Оптические изображения может быть использована для навигации зонда АСМ на область интереса для выполнения высокое разрешение АСМ изображений и / или высокой чувствительностью измерения силы. (B) Регион интерес получить изображение наложением, показывающим коррелировали АСМ и флуоресценции каналов передачи данных. Конфокальной флуоресценции изображения были получены с системы Leica SP5 конфокальной и использовании 40x целью погружения на нефть. АСМ изображения были получены с BioScope Catalyst работать в контактном режиме в буферный раствор использованием MLCT АСМ зондов (к ~ 0,01 н / м).

Передовой механической стабильностью и техники BioScope Catalyst делает его пригодным для изучения молекулярно-биологических видов также. Она обеспечивает устойчивые результаты даже при использовании с перевернутой оптический микроскоп, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2. 1ìm изображения Фаза алканов C60H122. C60H122 является spincast на ВОПГ подложку с результатом ультра-тонкий слой алканов выставке слоистой структуры ~ 7.5nm в ширину и ~ 0.4nm в высоту. Изображения были получены на BioScope Catalyst АСМ работает в режиме Нажатие использованием FESP АСМ зондов (к ~ 3N / м).

Нуклеиновых кислот

Изучение структуры и характера дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) имеет жизненно важное значение для понимания хранится генетический код, который является чрезвычайно полезным в генетических заболеваний, связанных с исследованиями. АСМ основе изображений способна обеспечить межмолекулярного взаимодействия данных ДНК в режиме реального времени, создавая рядом физиологических окружающей среды. Для обработки изображений, отрицательные нитей ДНК адсорбируются свежесрезанные поверхности слюды, которая либо взимаемая двухвалентных катионов (Ni ^{+ +} или Mg ^{+ +)} или химически изменена положительно заряженные силана (APS-слюды). АСМ изображения молекулы ДНК показано на рисунке 3. Маленькую камеру поток объемом BioScope Catalyst обеспечивает благоприятные условия для наблюдения молекул нуждается лишь небольшое количество образцов и впускные и выпускные отверстия облегчения обмена жидкости. Максимальное усилие Нажатие технику наряду с ScanAsyst улучшила качество изображения и обеспечивая последовательные результаты с Catalyst. На рисунке 3 приведены данные, полученные с помощью PF Нажатие метод BioScope Catalyst .

Рисунок 3. Трехмерная топография образ PUC плазмидной ДНК адсорбируются на подложке из слюды. Отдельных нитей ДНК отчетливо видны на фоне слюды. Изображения были получены на BioScope Catalyst АСМ работает в PeakForce Нажатие в буферный раствор использованием ScanAsyst жидкости ⁺ АСМ-зондов (к ~ 0.7N / м). Изображение XY-Scale = 2ИМ.

Белки

Белковых молекул имеют важное значение для регуляции биологических процессов, непосредственное наблюдение которых проливает свет на связь между структурой и функцией биомолекул. Вирусы существенно существуют внутри белковой оболочки называется капсида, это охватывает вирусной ДНК. Как только хост найден вирус ДНК высвобождается и он размножается распространения инфекции. Вирусы классифицируются на основе капсида структуры, которые могут быть детально изучены через АСМ-изображений. На рисунке 4б показана структура вируса простого герпеса получен с помощью АСМ изображение сделано с BioScope Catalyst .

Рисунок 4. () Трансмиссия электронная микрофотография вируса простого герпеса капсида. Изображение предоставлено Wouter Роос, Vrije Universiteit, Амстердам, Нидерланды (Печатается с разрешения Источник:....... Роос и др., Proc Natl Изд-во АН США, 2009, том 106, 9673-78) (В) 250 нм AFM Топография образ одного вируса простого герпеса капсида. Расположение белковых молекул в виде 3-мерной подразделения на поверхности капсида, известный как capsomeres, четко видна на изображении АСМ. АСМ изображения были получены на BioScope Catalyst работает в режиме PeakForce Нажатие в буферных условиях и с помощью ScanAsyst жидкости + АСМ-зондов (к ~ 0.7N / м). Образец предоставлен Wouter Роос и Gijs Wuite, Vrije Universiteit, Амстердам, Нидерланды.

АСМ изображения особенно полезен при изучении вирусов выставке ненормальным сборки или агрегации. Это обеспечивает жизненно важную информацию для исследований, связанных с болезнью Альцгеймера и болезни Паркинсона. Рисунок 5 показывает, как АСМ изображений результаты с BioScope Catalyst на-â волокна, связанные с болезнью Альцгеймера, подробно рассказав о структуре и наномеханические свойств волокна. Исследователи, специально искали взаимодействия амилоидных белков (рис. 5С) в живых клетках.