日本新研发出为蛋白过程快速成像的高速AFM(Microimage译)

http://www.microimage.com.cntina(2013-02-06 13:43:00)

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日本金泽大学的研究者研发出能高速扫描的原子力显微镜,它能为动态生物蛋白分子生成动态图像。

目前,单分子荧光显微镜和光学陷阱纳米方法被广泛用于研究蛋白的动态行为。

 

 

高速AFM对紫膜上的细菌视紫红质成像,比例尺:40nm   高速AFM:联霉抗生素的2D晶体在含有生物素脂质的脂质双层上,比例尺:30nm

然而,用这些技术却看不到蛋白分子,研究蛋白的结构和动态更是行不通的。

但通过研发高速AFMTosshio Ando及其同事在亚毫秒级或亚秒级直接观察到了几个蛋白系统的动态结构过程,分辨率为亚分子级。

Ando和同事早在十多年前就开始致力于增加低速AFM的扫描速率,为的是在快速图像速率下直接捕获高分辨率图像,这是单分子生物物理学研究所必须的。

今天的高速系统使用了高共振频率的悬臂和一个小的弹簧常数,同时包含一个快速扫描器、反馈控制器、电子元件和检测小悬臂偏转的光束检测器。

 为了实现低侵袭高速性能,我们满足了三个条件。首先,我们大幅度的减少了包括反馈环在内的所有设备响应时间的延迟,第二抑制了扫描仪移位所造成的机械振动。” Ando解释说。

我们还开发了一个回馈控制技术,可以减少针尖的降落幅度,甚至当悬臂的振幅设定点接近自由落体的幅度时,他接着补充说。

在轻敲模式下操作,在Z轴方向的第一共振频率,系统为样本每秒成像5-20幅,同时并不破坏蛋白之间、蛋白与DNA之间的功能。

目前研究小组的高速AFM已被日本生物计量研究所(RIBM)商业化。

正如RIBM网站的头条所述,高速扫描可被用于捕捉溶液中动态分子的图像。这意味着没必要强制锚定样本在基质。可以在不失去生物分子活性的条件下进行动态观察。

更多信息,中国显微图像网推荐:http://www.nature.com/nprot/journal/v7/n6/full/nprot.2012.047.html

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