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高分辨可视化单分子操纵的荧光显微镜光镊

C-Trap 是世界上第一台高分辨可视化单分子操纵的光学镊子。结合共焦显微镜和STED 高分辨纳米显微镜, 整合先进的微流控系统,实时进行分子间相互作用的同步操纵和可视化,可以达到碱基对的分辨率。

完整成像

为了解读复杂的分子间作用力,科学家需要一种能从多个角度观察同一个生物过程的能力。C-Trap结合光镊和荧光显微,可以同步实时可视化单分子、测量生物分子复合物的机械性能获得更好的细节。用这种新的技术来进行同步操纵、力学测量、复合物可视化,可以得到结合在DNA 上的蛋白的构象状态,同时实现机械性能的定量、定位。

技术特点

* 2-4光镊系统,可实现单个或多个生物分子的操纵
* 超高分辨率:多个可视化平台:多色共聚焦荧光显微镜&STED,SuperC-Trap(<40nm)
* 层流微流体设计
* 高精度力学测量:实现亚pN 的分辨率和>1000PN的范围测量
* 稳定性&可重复性
* 人性化的软件设计:简单的手动点击和参数设置








产品应用:

* 分子相互作用,如分子、细胞、纳米颗粒,可达到(<40nm)可视化分辨率;
* 力的测量:分辨率,亚pN; 测量范围〉1000pN;
微小粒子

  可以在物理、化学、生物及材料的研究中发挥重要的作用。


我们的用户

阿姆斯特丹自由大学
国际生物技术和生物医学中心(BIOCEV)
洛克菲勒大学
格罗宁根大学
荷兰FOM研究所

约翰斯霍普金斯大学
格廷根大学
上海科技大学
伯克利大学
哈佛大学

发表文献代表Science,2016;Nature Communications,2016;

应用案例:


*分子间相互作用--DNA与蛋白质相互作用

下图显示了随着时间(水平)DNA结合的花青染料Sytox-Orange(DNA嵌入剂)的位置(垂直)。波动曲线显示了XRCC4和XLF的位置(垂直),两个修复蛋白在非同源末端接合,随着时间的推移结合到DNA(水平)。这个图显示了XRCC4(绿,9%),XLF(红,62%)和XRCC4-XLF复合物的动态变化。这个波动曲线提供了在DNA修复过程中实时了解DNA-蛋白质的相互作用和蛋白质和蛋白质相互作用




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力学测量--蛋白质结构域的展开

     下图一显示了两个光学捕获的珠粒之间的蛋白质。通过同时拉伸蛋白质并测量力和距离,可以获得力 - 伸展曲线。得到的力-距离曲线表明了蛋白质的展开分为三步,对应着三个独立的蛋白质域。通过观察特定标记区域的FRET荧光信号,有可能研究在由于在相对的位置的变化引起的FRET信号波动蛋白质域的展开。这样可以将整个蛋白质的机械性能与局部结构性能联系在一起。
     
由于C-Trap(高达50 kHz帧率)的高时间分辨率,可以显示出显示短生命结构中间状态之间转换的平衡动力学。测量平衡动力学的这种能力归因于固有距离夹具,其将珠保持在固定距离,同时测量力波动。当该测量应用于钙调蛋白时,可以通过力分辨率低于0.1pN观察到状态之间的精确平衡波动和相对概率。
    
下图二显示,钙调蛋白在两种状态之间切换,没有明确的偏好,中间步骤可以解决,因为钙调蛋白偶尔在短时间内跳到第三种状态。



* DNA组织的可视化    

* 转录的可视化    

* DNA修复的可视化

* DNA复制的可视化 

* 蛋白质的展开     

* DNA复制的活性

* 转录活性         

* 聚合物和丝蛋白  

* DNA-DNA相互作用

* DNA修复       

* 膜蛋白和液滴融合 

* 小分子和酶活性

* 细胞骨架的可视化             

* DNA组织的构象的变化


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