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Cypher VRS 是一款全功能视频级原子力显微镜(AFM)。科研人员终于能够利用这款提供所有分辨率、多功能、易于使用的Asylum Research Cypher 以视频级的速度来测量纳米级的动态过程。
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胶原纤维的集合 > lambda消化DNA的DNase裂解 > CTAB半胶束的动态 > Celgard 薄膜 > 聚已酸内酯聚合物薄膜 > DNA 双螺旋 > DNA 变性 > 聚合物薄膜的溶剂退火 >“胶原蛋白”是人体和其他动物体内含量最丰富的蛋白质。它聚集成多层次结构,存在于生物体内的各种组织中。此外,它还被广泛用于在试管内制造基质和三维支架,以进行细胞和组织培养。因此,了解胶原蛋白自组装的机理具有和现实的重要性。
这个图像是利用Cypher VRS视频级获得的。简而言之,该视频是以“裸云母”在缓冲器中轻敲模式的成像开始的,线速400 Hz,像素512×256,帧速率1.5帧/秒(fps)。这个视频的播放速度是15 fps,也就是10倍于采集数据的速度。测量中添加了一种稀释的胶原蛋白溶液,期间捕捉到了三个组装步骤:
1.注射后的几秒钟内,高流动性胶原蛋白分子吸附在云母上。
2. 通过吸附的胶原蛋白分子的空间波动、相互作用和聚和,出现无序结构的成核现象。
3.由于胶原单体的附着,以及小核胶原蛋白聚合体的合并,D带结构的纤维出现增长。
感谢“太平洋西北国家实验室”的Jinhui Tao和 Jim De Yoreo提供样品。
Cypher VRS可以测量什么?
描述
DNase1是一种非特异性裂解DNA的酶。在这个实验中,我们利用Cypher VRS来监测lambda 消化DNA上DNase1的作用。简而言之,DNA被绑定到一个带有MgCl2缓冲剂的云母基质上,并引入了DNase。该测量用的是轻敲模式,线速625 Hz,像素320 x 64,奥林巴斯AC10探针,帧速为每秒8.7帧(fps)。在视频的旁边,我们放置了三个关键的帧,它们的间隔时间仅为2.5秒。在第一幅图中(顶部),我们观察到几个DNA链;在第二幅图中(中间),我们看到了绑定一条重叠链(圆圈)的DNase酶;在第三幅图中(底部),这条链在绑定点上被裂解。
与原子力显微镜专家沟通描述
在这个实验中,我们捕捉到了半圆柱形胶束的动态过程(形成于2 mM CTAB溶液中,在HOPG表面迁移)。这些胶束通常相当稳定,所以我们在少量的异丙醇中进行灌注,以诱导动态的出现。在这些视频中,成像图的像素是200 x 200像素,速度为每秒2.4帧。为了更清楚地显示动态,这里的回放速度是采集速度的6倍。
索取更多信息聚己内酯聚合物成像图(在空气中,帧速为1.3 fps)
我们用常规的方式准备了一块Lambda消化DNA样品,以用于成像。在准备过程中,我们让DNA溶液(1 μg/µL λDNA 在10 mM NiCl₂中)吸附在一个新裂解的云母片上。我们把这个样品安置在Cypher VRS原子力显微镜上用于成像,然后引入一份100 mM的氢氧化钾溶液,以导致DNA变性(即:分解DNA的双螺旋结构,进而形成单链DNA)。之后,我们立即使用Asylum Research Cypher VRS原子力显微镜进行视频速率的成像,扫描速度为每秒625行,使用Olympus AC10探针,扫描尺寸为160 nm,每行448个点,共52行,有效帧速为:每秒9.19帧。该视频的回放速度与采集速度相同(即:1倍于采集速度)。
最初的几帧显示了预期中的未受损DNA结构,但是与单链DNA相应的细链很快出现,通常看起来仍然与原始DNA链相连。
描述