Lumics super-C trap
C-Trap Technology
Подходит для изучения одиночных биополимерных молекул. Для биологов данное оборудование может представлять большой интерес, т.к. позволяет регистрировать взаимодействие одиночных молекул с применением флуоресцентных молекул напрямую, а не по косвенным показателям.
Прибор представляет собой специализированный конфокальный микроскоп с четырьмя оптическими пинцетами. Оптический пинцет (оптическая ловушка) позволяет удерживать в тонко сфокусированном пучке света диэлектрические объекты (от десятков нанометров до единиц микромктров), например, микросферы. Кроме того, с его помощью возможно перемещение частиц и динамическое измерение силы, требуемой для этого.
Существует целый ряд готовых приложений:
- Определение места взаимодействия белка с ДНК. Заявленное разрешение системы достаточно высокое, в STED режиме до 10 нм, т.е. до 30 bp. Для исследования ДНК гибридизируется с микросферами, несущими короткий комплиментарный концевому участок, прибор "ловит" в оптическую ловушку каждую из микросфер и растягивает ДНК. Затем в раствор добавляется белок с флуоресцентной меткой. В конфокальном режиме непрерывного XY сканирования собирается информация о положении и количестве белков, меченных флуорохромом, на молекуле ДНК.
- Определение силы "упаковки" ДНК на различные белки, например, гистоны. Молекула готовится как и в первом приложении, но измеряется сила и длина её укорочения при взаимодействии с белком.
- Изучение гомо- и гетеро- полимерных комплексов белков. Для этого некоторое количество белков прикрепляется к микросферам (например, при помощи антител, или по остаткам боковой цепи лизина) и метится флуорохромом. В дальнейшем, можно "поймать" в оптическую ловушку микросферу и исследовать агрегацию белка.
- Изучение фолдинга белков. Аналогично предыдущему пункту, но микросферы прикрепляются к разным частям одного и того же белка, например, титина. Это позволяет исследовать динамику его упаковки и силу, необходимую для его денатурации.
Acoustic Force Spectroscopy
AFS™ Technology
Акустическая силовая спектроскопия или AFS™, является первым коммерчески доступным методом манипуляции одиночной молекулы.
AFS ™ представляет собой автономный прибор, который включает в себя простой в использовании специализированный микроскоп для ряда измерений.
Технологии AFS ™ основана на мощном, но экономически эффективном устройстве «лаборатория на чипе», способном работать с тысячами биомолекул одновременно на высокой точности.
Лаборатория на чипе – это микроэлектромеханическое диагностическое устройство. Представляет собой пластинку из стекла или кремния, на поверхности которой упорядоченно размещены рецепторы к нужным веществам, например, антитела. Прикрепление молекулы вещества к рецептору выявляется электрическим путем или по флюоресценции. На одной пластинке могут быть размещены датчики для многих тысяч веществ. Такое устройство, способное обнаруживать буквально отдельные молекулы, может быть использовано при определении последовательности оснований ДНК или аминокислот (для целей идентификации, выявления генетических или онкологических заболеваний), обнаружения возбудителей инфекционных заболеваний, токсических веществ. В настоящее время развивается производство НЭМС-наножидкостных структур, способных детектировать и сортировать ДНК и другие молекулы.
AFS™ Explained
Технология AFS ™ состоит из стеклянного микрожидкостного чипа и прозрачных пьезоэлектрических преобразователей, необходимых для генерации резонансных акустических волн.
В чипе AFS ™ акустические волны (ультразвук) используются для оказания силы от нескольких пиконьютонов до сотен пиконьютонов на тысячи биомолекул (например, ДНК, РНК или белков) одновременно, со временем отклика в доли миллисекунды и внутренней стабильностью.
AFS™ представляет собой идеальный инструмент для выполнения широкого спектра экспериментов и расшифровки деталей молекулярных взаимодействий на уровне нуклеиновых кислот, белков, лекарств белкового происхождения и комплекса антиген-антитело.
AFS™ позволяет ученым исследовать структурно-функциональные отношения белковых молекул, новые биологические механизмы и роль механических воздействий в жизнедеятельности клеток.
Наконец, свободная энергия, кинетические показатели и промежуточные стадии реакций также могут быть выявлены и изучены.
LUMICKS предлагает технологию AFS ™ как автономный пакет, включающий инвертированный микроскоп с программным обеспечением, рабочей станцией и электронной начинкой. AFS ™ дает возможность проводить эксперименты с одиночными молекулами в эффективной и удобной для пользователя среде.
AFS™ Applications
Технология AFS ™ может находить широкое применение. Здесь мы показываем три измерения одной молекулы.
Приложения включают в себя:
* Динамическая силовая спектроскопия
* Измерения постоянной силы
* Силовая спектроскопия
* Механика биополимера
* Разрыв связей
* Микрореология
* Механика клеток
* Механические свойства гидрогелей
High Precision Force and Length Measurement
AFS ™ является идеальным инструментом для выполнения измерений с высокой точностью после определенных воздействий на отдельные биомолекулы. Например, можно применить различные уровени натяжения одной молекулы ДНК и измерить таким образом ее длину, обработав данные с помощью программного обеспечения AFS ™. Эксперимент проводят на одной молекуле ДНК привязанной к стрептавидину, покрытому полистирольными микросферами (4,5 мкм в диаметре).
До измерения генерируется справочная таблица и высота микросфер может быть отслежена с нанометровой точностью. Во время измерения мы увеличиваем амплитуду напряжения возбуждения от 0 до 2,1 вольт от пика до пика (Vpp), что соответствует увеличению акустической силы от 0 до 15,8 пиконьютонов. Программное обеспечение AFS ™ определяет длину ДНК при воздействии различной силы в реальном времени, что позволяет обнаруживать биологические события, например белок-ДНК взаимодействия.
14 бит разрешение по вертикали функционального генератора позволяет генерировать постоянные акустические силы с точностью в несколько пиконьютонов, обеспечивает стабильность во времени и отклика в несколько миллисекунд.
