重量单分子与光

使用探测光散射而非荧光显微镜,研究人员已经证明,可以观察到单分子,和它们的质量测量解决方案。

与机构合作进行的研究中,德国、瑞典、瑞士和美国,据报道在《科学》杂志上。

资深作者菲利普·Kukura教授,来自牛津大学的化学系,说:“这项研究出现了从十年的工作涉及制造一个更加敏感的光学显微镜。

“单分子已经在光学显微镜观察自1980年代末以来,但本质上都依赖于荧光光学技术,由一个光的发射材料后“兴奋”电磁辐射的吸收。这是无比强大的,这不是普遍的。”

研究者们首先展示了使用光散射想象个体蛋白质——生物分子在2014年只有几个纳米。但直到去年他们能够充分提高图像质量与荧光竞争。

Kukura教授说:“我们就解决的问题我们是否可以利用我们的可视化方法量化,而不仅仅是探测、单分子。我们意识到,考虑到生物分子体积和光学性质的规模与质量,直接,我们的显微镜应该质量敏感。这个结果确实如此,不仅为蛋白质,还含有脂类和碳水化合物的分子。”

作者正是这种普遍性兴奋。教授贾斯汀Benesch牛津大学的化学系,质量测量专家和作者的工作,说:“大规模的美妙之处在于,它既是物质普遍属性,且拥有极高的分子诊断在调查之中。因此,我们的方法是普遍适用的,与传统的单分子显微镜,不依赖于添加标签使分子可见。

研究人员说,这项技术——他们称之为干涉散射质谱(iSCAMS)——可以应用程序从蛋白质相互作用的研究药物发现,甚至现场即时诊断。

Kukura教授说:“iSCAMS有很多优势。它措施质量与精度接近先进的质谱,这是昂贵的,并且处于真空-不一定代表生物系统而iSCAMS这样做只有一个非常小的体积的样品和工作在本质上任何水环境”。

Benesch教授补充说:“这使得很多研究人员想量化:做某些分子相互作用,如果是,如何严格吗?什么是蛋白质的组成方面它包含多少件,和它如何成长或分崩离析吗?”

因为基本上所有生理和病理过程是由溶液中的生物分子的相互作用,研究人员说,这项技术有相当大的潜在影响。Kukura教授说:“普遍的适用性,结合仪器的接近鞋盒大小,可以轻松操作,并允许用户看到实时的分子,是非常令人兴奋的。”

团队在商业化的过程中提供其他的技术人员不是专家或甚至不使用光学显微镜。研究人员说:“我们认为,它有可能彻底改变我们如何研究生物分子和他们的相互作用。

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参考
Gavin年轻,尼古拉斯Hundt,丹尼尔·科尔,亚当•Fineberg Joanna Andrecka安娜Olerinyova,安德鲁·泰勒Ayla安萨里,埃里克·g . Marklund米兰达·科利尔肖恩·a·钱德勒,奥尔加·Tkachenko乔尔·艾伦,马克斯•Crispin尼尔·比灵顿Yasuharu高木涉,詹姆斯·r·卖家,塞德里克艾希曼,菲利普Selenko,卢卡斯Frey罗兰•里克•马丁·r·Galpin韦斯顿b . Struwe贾斯汀·l·p·Benesch菲利普Kukura。定量成像质量的单一的生物大分子。科学,2018;360 (6387):423 DOI: 10.1126 / science.aar5839。