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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 是世界上第一臺高分辨可視化單分子操縱的光學鑷子。結合共焦顯微鏡和STED 高分辨納米顯微鏡, 整合先進的微流控系統,實時進行分子間相互作用的同步操縱和可視化,可以達到堿基對的分辨率。

完整成像

為了解讀復雜的分子間作用力,科學家需要一種能從多個角度觀察同一個生物過程的能力。C-Trap結合光鑷和熒光顯微,可以同步實時可視化單分子、測量生物分子復合物的機械性能獲得更好的細節。用這種新的技術來進行同步操縱、力學測量、復合物可視化,可以得到結合在DNA 上的蛋白的構象狀態,同時實現機械性能的定量、定位。

技術特點

* 2-4光鑷系統,可實現單個或多個生物分子的操縱
* 超高分辨率:多個可視化平臺:多色共聚焦熒光顯微鏡&STED,SuperC-Trap(<40nm)
* 層流微流體設計
* 高精度力學測量:實現亞pN 的分辨率和>1000PN的范圍測量
* 穩定性&可重復性
* 人性化的軟件設計:簡單的手動點擊和參數設置








產品應用:

* 分子相互作用,如分子、細胞、納米顆粒,可達到(<40nm)可視化分辨率;
* 力的測量:分辨率,亞pN; 測量范圍〉1000pN;
微小粒子

  可以在物理、化學、生物及材料的研究中發揮重要的作用。


我們的用戶

阿姆斯特丹自由大學
國際生物技術和生物醫學中心(BIOCEV)
洛克菲勒大學
格羅寧根大學
荷蘭FOM研究所

約翰斯霍普金斯大學
格廷根大學
上??萍即髮W
伯克利大學
哈佛大學

發表文獻代表Science,2016;Nature Communications,2016;

應用案例:


*分子間相互作用--DNA與蛋白質相互作用

下圖顯示了隨著時間(水平)DNA結合的花青染料Sytox-Orange(DNA嵌入劑)的位置(垂直)。波動曲線顯示了XRCC4和XLF的位置(垂直),兩個修復蛋白在非同源末端接合,隨著時間的推移結合到DNA(水平)。這個圖顯示了XRCC4(綠,9%),XLF(紅,62%)和XRCC4-XLF復合物的動態變化。這個波動曲線提供了在DNA修復過程中實時了解DNA-蛋白質的相互作用和蛋白質和蛋白質相互作用




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力學測量--蛋白質結構域的展開

     下圖一顯示了兩個光學捕獲的珠粒之間的蛋白質。通過同時拉伸蛋白質并測量力和距離,可以獲得力 - 伸展曲線。得到的力-距離曲線表明了蛋白質的展開分為三步,對應著三個獨立的蛋白質域。通過觀察特定標記區域的FRET熒光信號,有可能研究在由于在相對的位置的變化引起的FRET信號波動蛋白質域的展開。這樣可以將整個蛋白質的機械性能與局部結構性能聯系在一起。
     
由于C-Trap(高達50 kHz幀率)的高時間分辨率,可以顯示出顯示短生命結構中間狀態之間轉換的平衡動力學。測量平衡動力學的這種能力歸因于固有距離夾具,其將珠保持在固定距離,同時測量力波動。當該測量應用于鈣調蛋白時,可以通過力分辨率低于0.1pN觀察到狀態之間的精確平衡波動和相對概率。
    
下圖二顯示,鈣調蛋白在兩種狀態之間切換,沒有明確的偏好,中間步驟可以解決,因為鈣調蛋白偶爾在短時間內跳到第三種狀態。



* DNA組織的可視化    

* 轉錄的可視化    

* DNA修復的可視化

* DNA復制的可視化 

* 蛋白質的展開     

* DNA復制的活性

* 轉錄活性         

* 聚合物和絲蛋白  

* DNA-DNA相互作用

* DNA修復       

* 膜蛋白和液滴融合 

* 小分子和酶活性

* 細胞骨架的可視化             

* DNA組織的構象的變化


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