原生质高分辨率 AFM 想象的电影放映机催化剂

由 AZoNano 编辑

目录

简介
基本强制显微学
核酸
蛋白质
膜和膜蛋白质
结论
Bruker

简介

以及光学显微学的电影放映机催化剂提供生命科学研究员机会学习在各种各样的范围的生物种类称。 电影放映机催化剂提前工程和机械稳定性,因此唯一原生质和生物化子的复杂结构的高分辨率三维图象可以得到。 使用电影放映机催化剂执行的想象提供数据在单细胞级别由描述特性到核酸和蛋白质和膜等等。

基本强制显微学

基本强制显微学 (AFM)技术提供高分辨率想象在一个三维结构的 nanoscale 解决方法,无需弄脏或涂上这个范例。 因此,在许多其他技术的 AFM 评分通过允许生物学过程的原生质和参数在处理站点的研究和采取实时读数。 电影放映机催化剂 AFM 可以用于以光学显微学技术提供探测和生成关联 AFM 和光学图象数据的清楚的图象的光学上引导的定位。 活细胞被学习了通过使用电影放映机催化剂以及最大的闭合电路, X - Y 的扫描范围; 结果是极为准确的。 结果在表 1. 说明。

(a)

(b)

图 1. (a) 登记了成纤维细胞细胞的一个两频道的共焦的激光扫描荧光显微法图象和 AFM 地势图象的图象重叠标记与 Alexa Fluo 546 Phalloidin (红色) 和 DAPI (蓝色)。 电影放映机催化剂 MIRO 软件启用光学视野的注册对 AFM 扫描区。 光学图象可能然后用于驾驶 AFM 探测到区域利益进行高分辨率 AFM 想象和高灵敏的强制评定。 (b) 从这个图象躺在的陈列利益获得的地区关联 AFM 和荧光数据通道。 共焦的荧光图象得到了与 Leica SP5 共焦的系统和使用 40x 油浸目的。 AFM 图象得到了与在缓冲溶液的联系模式下管理的电影放映机催化剂使用 MLCT AFM 探测 (k ~0.01N/m)。

电影放映机催化剂的先进的机械稳定性和工程使适当也学习生物化子的种类。 它提供一致的结果,既使当使用以一个被倒置的光学显微镜,如图 2. 所显示。

图 2。 C60H122 烷的 1ìm 阶段图象。 C60H122 是在一个 HOPG 基体上的 spincast 与陈列在宽度的一个在高度的发生的超薄的烷层层状结构 ~7.5nm 和 ~0.4nm。 图象在开发的模式下 AFM 获取了管理的电影放映机催化剂使用 FESP AFM 探测 (k ~3N/m)。

核酸

学习脱氧核糖核酸 (脱氧核糖核酸) 的结构和本质是重要的在了解是十分有用的在基因关连的疾病研究的存储的基因代码。 基于 AFM 的想象能够提供脱氧核糖核酸的分子间的交往数据在实时通过创建一个最近的生理环境。 对于想象,负脱氧核糖核酸子线由由二价的正离子充电的剪切云母表面新近地吸附 (Ni++ 或 Mg++) 或化工由带阳电荷的硅酮 (APS 云母) 修改。 脱氧核糖核酸分子的 AFM 图象在表 3. 显示。 电影放映机催化剂的小的容量流细胞为观察分子需要范例的仅少量提供一个有助于环境,并且入口和出油口实现容易的可变的替换。 以及 ScanAsyst 的高峰强制开发的技术进一步改进想象质量和提供一致的结果以催化剂。 图 3 显示使用在电影放映机催化剂的 PF 开发的方法得到的数据。

图 3. pUC 质粒脱氧核糖核酸三维地势图象被吸附在云母基体上。 各自的脱氧核糖核酸子线明显地是可视的云母背景。 图象在 PeakForce AFM 获取了管理的电影放映机催化剂开发在缓冲溶液使用流动 AFM+ 探查的 ScanAsyst (k ~0.7N/m)。 图象 X - Y 缩放比例 = 2ìm。

蛋白质

蛋白质分子对调控生物学过程是重要,直接观测投掷在这个关系的光在原生质之间的结构和功能。 病毒根本存在称 capsid 的蛋白质壳里面,这包括病毒脱氧核糖核酸。 一旦找到主机发行病毒脱氧核糖核酸,并且它倍增分布传染。 病毒根据可以通过 AFM 想象详细被学习的 capsid 结构被分类。 图 4B 显示 AFM 想象得到的单纯疱疹病毒结构完成与电影放映机催化剂

图 4. (a) 单纯疱疹病毒 capsid 的传输电子显微照片。 Wouter Roos, Vrije Universiteit,阿姆斯特丹,荷兰镜象 (重印与权限。 来源: Roos 等, Proc。 国家。 Acad。 Sci。 美国, 2009年,第106卷,第9673-78卷) (b) 一唯一单纯疱疹病毒 capsid 的 250nm AFM 地势图象。 蛋白质分子的排列作为三维的亚单位的在 capsid 的表面,叫作 capsomeres,明显地是可视的在 AFM 图象。 AFM 图象在缓冲情况的 PeakForce 开发的模式下管理的电影放映机催化剂得到了,并且使用 ScanAsyst Fluid+ AFM 探查 (k ~0.7N/m)。 抽样 Wouter Roos 和 Gijs Wuite , Vrije Universiteit , 阿姆斯特丹 , 荷兰 礼貌 。

AFM 想象是特别有用的在陈列异常集合或汇总的病毒的研究。 这为研究提供重要消息与阿耳茨海默氏的和帕金森病有关。 图 5 显示 AFM 想象如何导致与在 A-â 纤维的电影放映机催化剂与老年痴呆症相关,提供详细资料在纤维的结构和 nanomechanical 属性。 研究员特别地寻找淀粉质蛋白质的交往 (显示在图 5C) 上在活细胞。

图 5. 淀粉质纤维 PeakForce QNM 图象被吸附在新近地被劈开的云母表面上。 (a) 地势图象显示某些纤维有一个扭转的结构 (蓝色箭头),而其他不 (红色箭头)。 (b) 模数数据和 (c) 变形数据通道同时得到对地势图象。 这些图象指示淀粉质食物有一个更低的模数 (暗色缩放比例) 和相应地,高度变形 (淡色缩放比例) 比基础云母基体。 也注意到扭转的淀粉质纤维有轻微更加低值的模数与即没有被扭转的那些纤维比较 (扭转的纤维比在模数图象的平直的纤维出现轻微黑暗)。 图象在 PeakForce 开发的模式下管理的电影放映机催化剂得到了使用 ScanAsyst AFM 探测 (k ~0.4N/m)。 抽样 Xingfei 周 , 宁波 大学 , 中国 礼貌 。

图 6 显示有电影放映机催化剂的 (PSI)灌注阶段孵养器如何为实验提供正确的环境。 电影放映机催化剂 AFM、 PSI 和 MIRO 软件为淀粉质纤维分析提供全面数据。

电影放映机催化剂灌注阶段孵养器的图 6. 设置 (PSI)。 (1) PSI 支持兼容性的标准玻璃底部培养皿与高 NA 目的。 (2) 流分散器处理液体流以在范例区间的层流方式,保证甚而可变的替换和查出从这个液体入口和出口的噪声。 (3) 灌注钳位稳定在热量联络以预先加热接踵而来的液体和气体的热化阶段的培养皿和包含的不锈钢入口和出口管。 (4) 在,减少蒸发和允许气体空间的控制的在液体上的培养皿和探测持有人之间的硅树脂挡板密封。 (5) 专门化的 PSI 探测持有人包含温度局部监控的一个温度传感器。 正确侧图象显示与在电影放映机催化剂 AFM 的范例热化阶段一起充分地被装配的 PSI。

膜和膜蛋白质

细胞膜浓缩作为在细胞之间的一块分隔的层的细胞。 他们有许多功能例如保留到位这个细胞骨架,提供形状给细胞并且实现物质运输从和到细胞里。 膜的研究位复杂化的归结于疏水域当前在膜中。 这个挑战在学习在膜蛋白质,无需干扰当地膜环境。 AFM 解决研究在流体可以进行在情况下相似与生理情况的此挑战。 AFM 可能提供产生细胞膜和这个结构的高分辨率图象活细胞的图象。 图 7A 显示细菌膜的 AFM 图象在云母基体的。 称屠宰者的一个二维水晶晶格结构显示; 此 层 产生 机械 和 化工 保护 这 个 细胞 。 AFM 图象也陈列在 S 层格子的小的周期,为生物统计和 nanotechnological 应用是有用的。

图 7. (a) AFM 阶段图象从大肠埃希氏菌的细菌屠宰者。 细菌膜从细胞和膜补丁程序被切除了被固定在新近地被劈开的云母表面上。 S 形成的格子模式 - 层蛋白质明显地是明显的在阶段图象和被观察有 ~18nm 周期。 (b) 在一个唯一膜补丁程序观察的屠宰者格子周期的高分辨率图象。 图象在缓冲情况的 TappingMode 管理的电影放映机催化剂得到了使用 SNL AFM 探测 (k ~0.32N/m)。 抽样 汉斯 Oberleithner , 生理 II , 曼斯特 , 德国 大学 学院 礼貌 。

结论

AFM 是有用的在提供分子的高分辨率图象在生物化子的研究的单细胞级别。 以及 AFM 的电影放映机催化剂提供一个机会学习脱氧核糖核酸、蛋白质和细胞膜。

Bruker

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此信息是来源,复核和适应从 Bruker 纳诺表面提供的材料。

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

Last Update: 23. January 2014 11:03

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