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高分辨可視化單分子操縱的熒光顯微鏡光鑷

C-Trap 是世界上**臺(tái)高分辨可視化單分子操縱的光學(xué)鑷子。結(jié)合共焦顯微鏡和STED 高分辨納米顯微鏡， 整合先進(jìn)的微流控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)進(jìn)行分子間相互作用的同步操縱和可視化，可以達(dá)到堿基對(duì)的分辨率。

完整成像

為了解讀復(fù)雜的分子間作用力，科學(xué)家需要一種能從多個(gè)角度觀察同一個(gè)生物過(guò)程的能力。C-Trap結(jié)合光鑷和熒光顯微，可以同步實(shí)時(shí)可視化單分子、測(cè)量生物分子復(fù)合物的機(jī)械性能獲得更好的細(xì)節(jié)。用這種新的技術(shù)來(lái)進(jìn)行同步操縱、力學(xué)測(cè)量、復(fù)合物可視化，可以得到結(jié)合在DNA 上的蛋白的構(gòu)象狀態(tài)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)械性能的定量、定位。

技術(shù)特點(diǎn)

* 2-4光鑷系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)單個(gè)或多個(gè)生物分子的操縱

* 超高分辨率：多個(gè)可視化平臺(tái)：多色共聚焦熒光顯微鏡&STED，SuperC-Trap（<40nm）

* 層流微流體設(shè)計(jì)

* 高精度力學(xué)測(cè)量：實(shí)現(xiàn)亞pN 的分辨率和>1000PN的范圍測(cè)量

* 穩(wěn)定性&可重復(fù)性

* 人性化的軟件設(shè)計(jì)：簡(jiǎn)單的手動(dòng)點(diǎn)擊和參數(shù)設(shè)置

產(chǎn)品應(yīng)用：

* 分子相互作用，如分子、細(xì)胞、納米顆粒，可達(dá)到（<40nm）可視化分辨率；

* 力的測(cè)量：分辨率，亞pN; 測(cè)量范圍〉1000pN；

* 微小粒子

可以在物理、化學(xué)、生物及材料的研究中發(fā)揮重要的作用。

我們的用戶：

* 阿姆斯特丹自由大學(xué)

* 國(guó)際生物技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)中心（BIOCEV）

* 洛克菲勒大學(xué)

* 格羅寧根大學(xué)

* 荷蘭FOM研究所

* 約翰斯霍普金斯大學(xué)

* 格廷根大學(xué)

* 上海科技大學(xué)

* 伯克利大學(xué)

* 哈佛大學(xué)

發(fā)表文獻(xiàn)代表：Science，2016；Nature Communications，2016；

應(yīng)用案例：

*分子間相互作用--DNA與蛋白質(zhì)相互作用

下圖顯示了隨著時(shí)間（水平）DNA結(jié)合的花青染料Sytox-Orange（DNA嵌入劑）的位置（垂直）。波動(dòng)曲線顯示了XRCC4和XLF的位置（垂直），兩個(gè)修復(fù)蛋白在非同源末端接合，隨著時(shí)間的推移結(jié)合到DNA（水平）。這個(gè)圖顯示了XRCC4(綠，9%)，XLF(紅，62%)和XRCC4-XLF復(fù)合物的動(dòng)態(tài)變化。這個(gè)波動(dòng)曲線提供了在DNA修復(fù)過(guò)程中實(shí)時(shí)了解DNA-蛋白質(zhì)的相互作用和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)相互作用

*力學(xué)測(cè)量--蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)域的展開(kāi)

下圖一顯示了兩個(gè)光學(xué)捕獲的珠粒之間的蛋白質(zhì)。通過(guò)同時(shí)拉伸蛋白質(zhì)并測(cè)量力和距離，可以獲得力 - 伸展曲線。得到的力-距離曲線表明了蛋白質(zhì)的展開(kāi)分為三步，對(duì)應(yīng)著三個(gè)獨(dú)立的蛋白質(zhì)域。通過(guò)觀察特定標(biāo)記區(qū)域的FRET熒光信號(hào)，有可能研究在由于在相對(duì)的位置的變化引起的FRET信號(hào)波動(dòng)蛋白質(zhì)域的展開(kāi)。這樣可以將整個(gè)蛋白質(zhì)的機(jī)械性能與局部結(jié)構(gòu)性能聯(lián)系在一起。由于C-Trap（高達(dá)50 kHz幀率）的高時(shí)間分辨率，可以顯示出顯示短生命結(jié)構(gòu)中間狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換的平衡動(dòng)力學(xué)。測(cè)量平衡動(dòng)力學(xué)的這種能力歸因于固有距離夾具，其將珠保持在固定距離，同時(shí)測(cè)量力波動(dòng)。當(dāng)該測(cè)量應(yīng)用于鈣調(diào)蛋白時(shí)，可以通過(guò)力分辨率低于0.1pN觀察到狀態(tài)之間的精確平衡波動(dòng)和相對(duì)概率。下圖二顯示，鈣調(diào)蛋白在兩種狀態(tài)之間切換，沒(méi)有明確的偏好，中間步驟可以解決，因?yàn)殁}調(diào)蛋白偶爾在短時(shí)間內(nèi)跳到第三種狀態(tài)。

* DNA組織的可視化

* 轉(zhuǎn)錄的可視化

* DNA修復(fù)的可視化

* DNA復(fù)制的可視化

* 蛋白質(zhì)的展開(kāi)

* DNA復(fù)制的活性

* 轉(zhuǎn)錄活性

* 聚合物和絲蛋白

* DNA-DNA相互作用

* DNA修復(fù)

* 膜蛋白和液滴融合

* 小分子和酶活性

* 細(xì)胞骨架的可視化

* DNA組織的構(gòu)象的變化