Name: الكم النقاط المدمجة لواحدة جزيء التصوير (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-10-09T12:00:00.000+00:00
Duration: 17 min 14 s
Description: تعلم إعداد النقاط الكمية المدمجة المُحسّنة للتصوير الفلوري للجزيئات الفردية باستخدام CdSe وCdZnS. تُظهر هذه الطريقة سطوعًا عاليًا واستقرارًا فوتوكيميائيًا مع تقليل الحجم والارتباط غير النوعي.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

فإن الكتاب أود أن أشكر الدكتور هونغ يي في جامعة إيموري الأساسية المتكاملة للتصوير المجهري المجهر الإلكتروني. وقد رعت هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة منح (PN2EY018244، R01 CA108468، U54CA119338، و1K99CA154006 01-).

<ol><li>Toprak, E., Selvin, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+fluorescent+tools+for+watching+nanometer-scale+conformational+changes+of+single+molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Biophys.+Biomol.+Struct%22%5BJournal%5D)">New fluorescent tools for watching nanometer-scale conformational changes of single molecules.</a> Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 36, 349-369 (2007).</li>
<li>Joo, C., Balci, H., Ishitsuka, Y., Buranachai, C., Ha, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Advances+in+single+molecule+fluorescence+methods+for+molecular+biology%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Biochem%22%5BJournal%5D)">Advances in single molecule fluorescence methods for molecular biology.</a> Annu. Rev. Biochem. 77, 51-76 (2008).</li>
<li>Pinaud, F., Clarke, S., Sittner, A., Dahan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Probing+cellular+events%2C+one+quantum+dot+at+a+time%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Method%22%5BJournal%5D)">Probing cellular events, one quantum dot at a time.</a> Nat. Method. 7, 275-285 (2010).</li>
<li>Smith, A. M., Wen, M. M., Nie, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+dynamic+cellular+events+with+quantum+dots%5BTitle%5D)+AND+%22Biochemist%22%5BJournal%5D)">Imaging dynamic cellular events with quantum dots.</a> Biochemist. 32, 12-17 (2010).</li>
<li>Smith, A. M., Duan, H. W., Mohs, A. M., Nie, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioconjugated+quantum+dots+for+in+vivo+molecular+and+cellular+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Drug+Deliv.+Rev%22%5BJournal%5D)">Bioconjugated quantum dots for in vivo molecular and cellular imaging.</a> Adv. Drug Deliv. Rev. 60, 1226-1240 (2008).</li>
<li>Smith, A. M., Nie, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Next-generation+quantum+dots%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biotech%22%5BJournal%5D)">Next-generation quantum dots.</a> Nature Biotech. 27, 732-733 (2009).</li>
<li>Groc, L., Lafourcade, M., Heine, M., Renner, M., Racine, V., Sibarita, J. -B., Lounis, B., Choquet, D., Cognet, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+trafficking+of+neurotransmitter+receptor%3A+comparison+between+single-molecule%2Fquantum+dot+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Single trafficking of neurotransmitter receptor: comparison between single-molecule/quantum dot strategies.</a> J. Neurosci. 27, 12433-12437 (2007).</li>
<li>Smith, A. M., Nie, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Minimizing+the+hydrodynamic+size+of+quantum+dots+with+multifunctional+multidentate+polymer+ligands%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Minimizing the hydrodynamic size of quantum dots with multifunctional multidentate polymer ligands.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 11278-11279 (2008).</li>
<li>Smith, A. M., Nie, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bright+and+compact+alloyed+quantum+dots+with+broadly+tunable+near-infrared+absorption+and+fluorescence+spectra+through+mercury+cation+exchange%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Bright and compact alloyed quantum dots with broadly tunable near-infrared absorption and fluorescence spectra through mercury cation exchange.</a> J. Am. Chem. Soc. 133, 24-26 (2011).</li>
<li>Shriver, D. F., Drezdzon, M. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aShriver%2C+DF+%22The+Manipulation+of+Air-Sensitive+Compounds%22">The Manipulation of Air-Sensitive Compounds</a>. , 2nd edn, Wiley-Interscience. (1986).</li>
<li>Errington, R. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aErrington%2C+RJ+%22Advanced+Practical+Inorganic+and+Metalorganic+Chemistry%22">Advanced Practical Inorganic and Metalorganic Chemistry</a>. , Blackie. (1997).</li>
<li>Jasieniak, J., Smith, L., van Embden, J., Mulvaney, P., Califano, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Re-examination+of+the+size-dependent+absorption+properties+of+CdSe+quantum+dots%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+C%22%5BJournal%5D)">Re-examination of the size-dependent absorption properties of CdSe quantum dots.</a> J. Phys. Chem. C. 113, 19468-19474 (2009).</li>
<li>Leatherdale, C. A., Woo, W. K., Mikulec, F. V., Bawendi, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+absorption+cross+section+of+CdSe+nanocrystal+quantum+dots%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+B%22%5BJournal%5D)">On the absorption cross section of CdSe nanocrystal quantum dots.</a> J. Phys. Chem. B. 106, 7619-7622 (2002).</li>
<li>Smith, A. M., Mohs, A. M., Nie, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tuning+the+optical+and+electronic+properties+of+colloidal+nanocrystals+by+lattice+strain%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotech%22%5BJournal%5D)">Tuning the optical and electronic properties of colloidal nanocrystals by lattice strain.</a> Nature Nanotech. 4, 56-63 (2009).</li>
<li>Demas, J. N., Crosby, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+measurement+of+photoluminescence+quantum+yields.+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem%22%5BJournal%5D)">The measurement of photoluminescence quantum yields. A review.</a> J. Phys. Chem. 75, 991-1024 (1971).</li>
<li>Van Embden, J., Jasieniak, J., Mulvaney, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+the+optical+properties+of+CdSe%2FCdS+heterostructure+nanocrystals%3A+the+effects+of+core+size+and+shell+thickness%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Mapping the optical properties of CdSe/CdS heterostructure nanocrystals: the effects of core size and shell thickness.</a> J. Am. Chem. Soc. 131, 14299-14309 (2009).</li>
<li>Smith, A. M., Duan, H. W., Rhyner, M. N., Ruan, G., Nie, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+systematic+examination+of+surface+coatings+on+the+optical+and+chemical+properties+of+semiconductor+quantum+dots%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Chem.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">A systematic examination of surface coatings on the optical and chemical properties of semiconductor quantum dots.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 8, 3895-3903 (2006).</li>
<li>Zhang, X., Mohandessi, S., Miller, L. W., Snee, P. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficient+functionalization+of+aqueous+CdSe%2FZnS+nanocrystals+using+small-molecule+chemical+activators%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Comm%22%5BJournal%5D)">Efficient functionalization of aqueous CdSe/ZnS nanocrystals using small-molecule chemical activators.</a> Chem. Comm. 47, 3532-3534 (2011).</li>
<li>Bucio, L., Souza, V., Albores, A., Sierra, A., Chavez, E., Carabez, A., Guiterrez-Ruiz, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cadmium+and+mercury+toxicity+in+a+human+fetal+hepatic+cell+line+%28WRL-68+cells%29%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicol%22%5BJournal%5D)">Cadmium and mercury toxicity in a human fetal hepatic cell line (WRL-68 cells).</a> Toxicol. 102, 285-299 (1995).</li>
<li>Han, S. G., Castranova, V., Vallyathan, V. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+cytotoxicity+of+cadmium+and+mercury+in+a+human+bronchial+epithelial+cell+line+%28BEAS-2B%29+and+its+role+in+oxidative+stress+and+induction+of+heat+shock+protein+70%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Toxicol.+Environ.+Health+Part+A%22%5BJournal%5D)">Comparative cytotoxicity of cadmium and mercury in a human bronchial epithelial cell line (BEAS-2B) and its role in oxidative stress and induction of heat shock protein 70.</a> J. Toxicol. Environ. Health Part A. 70, 852-860 (2007).</li>
<li>Strubelt, O., Kremer, J., Tilse, A., Keogh, J., Pentz, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparative+studies+on+the+toxicity+of+mercury%2C+cadmium%2C+and+copper+toward+the+isolated+perfused+rat+liver%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Toxicol.+Environ.+Health+Part+A%22%5BJournal%5D)">Comparative studies on the toxicity of mercury, cadmium, and copper toward the isolated perfused rat liver.</a> J. Toxicol. Environ. Health Part A. 47, 267-283 (1996).</li>
</ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

مقارنة التقليدية نقاط الكم CdSe، يمكن ضبطها الثلاثي سبائك الزئبق أسطوانة 1-X البلورات النانوية سي في الحجم والطول الموجي مضان بشكل مستقل. يتم تحديد حجم أولا خلال تجميع النوى النانوية CdSe، ويتم اختيار الطول الموجي مضان في خطوة الزئبق الثانوية تبادل الأيونات الموجبة، والتي لا تغير كثيرا من حجم النانوية 9. من المهم أن يسمح للزئبق تنقية أسطوانة 1-X البلورات النانوية لاحتضان سي في درجة حرارة الغرفة لمدة لا تقل عن 24 ساعة قبل السد. هذا يسمح بعض الكاتيون...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم كاشف </td><td> شركة </td><td> كتالوج رقم </td><td> التعليقات (اختياري) </td></tr><tr><td> عنصر السيلينيوم </td><td> سيغما الدريخ </td><td> 229865 </td><td></td></tr><tr><td> ثلاثي N-octylphosphine </td><td> Strem </td><td> 15-6655 </td><td> 97٪ نقية، وغير مستقرة في الهواء </td></tr><tr><td> الكادميوم أكسيد </td><td> سيغما الدريخ </td><td> 202894 </td><td> شديدة السمية: توخي الحذر </td></tr><tr><td> Tetradecylphosphonic حمض </td><td> PCI التجميعي </td><td> 4671-75-4 </td><td></td></tr><tr><td> Octadecene </td><td> الفا Aesar </td><td> L11004 </td><td> التقنية الصف </td></tr><tr><td> Hexadecylamine </td><td> سيغما الدريخ </td><td> H7408 </td><td></td></tr><tr><td> Diphenylphosphine </td><td> سيغما الدريخ </td><td> 252964 </td&gt; <td> التلقائية الاشتعال </td></tr><tr><td> الزئبق خلات </td><td> سيغما الدريخ </td><td> 456012 </td><td> شديدة السمية: توخي الحذر </td></tr><tr><td> 1-Octanethiol </td><td> سيغما الدريخ </td><td> 471836 </td><td> رائحة قوية </td></tr><tr><td> حمض الأولييك </td><td> سيغما الدريخ </td><td> W281506 </td><td></td></tr><tr><td> الزنك خلات </td><td> الفا Aesar </td><td> 35792 </td><td></td></tr><tr><td> الكادميوم هيدرات خلات </td><td> سيغما الدريخ </td><td> 229490 </td><td> شديدة السمية: توخي الحذر </td></tr><tr><td> Oleylamine </td><td> فيشر العلمية </td><td> AC12954 </td><td> غير مستقرة في الهواء </td></tr><tr><td> كبريت </td><td> سيغما الدريخ </td><td> 344621 </td><td></td></tr><tr><td> Trioctylphosphine أكسيد </td><td> Strem </td><td> 15-6661 </td><td> 99٪ </td></tr><tr><td> بيريدين </td><td> VWR </td><td> EM-PX2012-6 </td><td> لا مائي </td></tr><tr><td> Thioglycerol </td><td> سيغما الدريخ </td><td> M1753 </td><td> رائحة قوية </td></tr><tr><td> الترايثلامين </td><td> سيغما الدريخ </td><td> 471283 </td><td> لا مائي </td></tr><tr><td> غسيل الكلى أنابيب </td><td> الطيف مختبرات </td><td> 131342 </td><td> 20 كيلو دالتون قطع </td></tr><tr><td> الطرد المركزي فلتر </td><td> ميليبور </td><td> UFC801024 </td><td> قطع 10 كيلو دالتون </td></tr><tr><td> Monoamino-PEG </td><td> راب Polymere </td><td> 12 750-2 </td><td> 750 دا </td></tr><tr><td> DMTMM، 4 - (4،6-Dimethoxy-1 ،3،5-triazin-2-YL)-4-methylmorpholinium هيدرات كلوريد </td><td> الفا Aesar </td><td> H26333 </td><td></td></tr><tr><td> AKTAprime زائد اللوني النظام </td><td> GE للرعاية الصحية </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Superose 6 10/300 العمود اللوني GL </td><td> GE للرعاية الصحية </td><td> 17-5172-01 </td><td></td></tr><tr><td> الاغاروز، OmniPur </td><td> VWR </td><td> EM-2120 </td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> ملحق توليف octanethiolate الزئبق: إضافة ببطء حل الميثانول من خلات الزئبق (1 مكافئ.) إلى حل من اثارة octanethiol-1 (3 مكافئ.) وهيدروكسيد البوتاسيوم (3 مكافئ.) في الميثانول في درجة حرارة الغرفة. عزل الراسب الزئبق octanethiolate (II) عن طريق الترشيح، وغسل مرتين ومرة ​​واحدة مع الميثانول مع الأثير، وجاف ثم تحت الفراغ. توليف البوليمر متعدد الأسنان: حل حامض polyacrylic (1 غرام، 1773 دا) في ثنائي ميثيل فورماميد مل 25 (DMF) في قارورة 150 مل ثلاث العنق وفقاعة مع الأرجون لمدة 30 دقيقة. إضافة إلى حل اللامائية من cysteamine (374 ملغ و 4.87 ملمول) في DMF 10 مل. في درجة حرارة الغرفة مع التحريك القوي، إضافة ببطء diisopropylcarbodiimide اللامائية (مدينة دبي للإنترنت، 736 ملغ، 5،83 ملمول) أكثر من 30 دقيقة، تليها الترايثلامين (170 ميكرولتر، 1.22 ملمول)، والسماح للرد فعل على المضي قدما لمدة 72 ساعة في 60 ° C. إضافة المركابتويثانول (501 ملغ، 6،41 ملمول) لإرواء رد الفعل، ويقلب لمدة 2 ساعة في درجة حرارة الغرفة. إزالة DMF عبر التبخر الدوارة وعزل البوليمر مع إضافة مزيج من الجليد 02:01 الباردة الأسيتون: كلوروفورم، تليها الطرد المركزي. حل البوليمر في ~ 5 DMF اللامائية مل والتصفية ويعجل مرة أخرى مع ايثر، وتكرار. تجفيف المنتجات تحت التفريغ وتخزين تحت الأرجون. تحديد قطرها الأساسية CdSe: من طيف الامتصاص للأشعة فوق البنفسجية فيس تحديد الطول الموجي للذروة exciton الأول (λ، في نيو مكسيكو)، والذي هو ذروة أطول الطول الموجي (على سبيل المثال ما يقرب من 498 نانومتر لCdSe في الشكل 2A)، واستخدام التحجيم منحنى مولفاني وزملاء العمل 12: <img src="/files/ftp_upload/4236/4236eq1.jpg" alt= &quot;المعادلة 1&quot; /&gt; تحديد تركيز النانوية CdSe: من خلفية طرح-UV-الطيف فيس من حل واضح بصريا من البلورات النانوية CdSe، وتحديد الطول الموجي في امتصاص نانومتر 350. ويمكن استخدام التخفيفات المسلسل لتحديد ما إذا كان هو امتصاص البصرية ضمن نطاق خطية من قانون بير. يمكن تحديد تركيز النانوية (QD، في M) عن طريق توصيل في قطر النانوية (D، في نيو مكسيكو)، وقيمة الامتصاص الضوئي (A 3SA)، وطول الطريق كوفيت (ل، في سم) في المعادلة التالية من العلاقة التجريبية من Bawendi وزملاء العمل 13: <img src="/files/ftp_upload/4236/4236eq2.jpg" alt="المعادلة 2" /></td></tr></tbody></table>

الكم النقاط المدمجة لواحدة جزيء التصوير

Compact Quantum Dots for Single-molecule Imaging

واحدة جزيء التصوير أداة مهمة لفهم آليات وظيفة الجزيئية البيولوجية والرؤية وعدم التجانس المكاني والزماني من السلوكيات الجزيئي التي تكمن وراء البيولوجيا الخلوية 1-4. الصورة لجزيء الفردية للمصلحة، فمن عادة مترافق إلى علامة فلوري (صباغة، البروتين، وحبة، أو الكم نقطة)، ولاحظ مع epifluorescence أو الكلي المجهر التأمل الداخلي (TIRF) مضان. بينما الأصباغ والبروتينات الفلورية كانت الدعامة الأساسية لمضان التصوير على مدى عقود، من مضان غير مستقر في ظل تدفقات عالية الفوتون اللازمة لمراقبة الجزيئات الفردية، مما أسفر سوى بضع ثوان للمراقبة قبل فقدان كامل للإشارة. حبات الخرز والمطاط صبغ المسمى توفير الاستقرار تحسنت إشارة لكن على حساب حجم أكبر بشكل كبير الهيدروديناميكية التي يمكن أن تغير deleteriously نشر وسلوك جزيء قيد الدراسة ntent &quot;&gt; نقاط الكم (QDs) توفر التوازن بين هذين النظامين للمشاكل. وتتكون هذه الجسيمات النانوية من المواد أشباه الموصلات ويمكن هندستها مع الحجم الصغير مع المقاومة hydrodynamically استثنائية للتحلل الضوئي 5. وهكذا في السنوات الأخيرة كان لها دور أساسي QDs في تمكين على المدى الطويل مراقبة سلوك الجزيئات المعقدة على مستوى جزيء واحد، ولكن ما زالت هذه الجسيمات تم العثور لعرض ضعف الانتشار في البيئات المزدحمة مثل الجزيئية السيتوبلازم الخلوي ومتشابك الخلايا العصبية الحلقي، حيث لا تزال أحجامها كبيرة جدا 4،6 ، 7. ونحن مؤخرا المهندسة والنوى والطلاء سطح QDs لحجم مصغر الهيدروديناميكية، في حين تحقيق التوازن بين إزاحة للاستقرار الغروية، صمود للضوء، والسطوع، وملزم غير محددة التي أعاقت فائدة QDs المضغوط في 8،9 الماضية. الهدف من هذه المقالة هو لإثباتتركيب، وتعديل، وتوصيف هذه البلورات النانوية الأمثل، يتكون من قرص مضغوط سبائك الزئبق X 1-X سي الأساسية المغلفة مع الزنك العازلة ذ CD 1-Y قذيفة S، المزيد المغلفة مع يجند البوليمر تعديل متعدد الأسنان مع البولي ايثيلين جلايكول قصيرة ( PEG) سلاسل (الشكل 1). مقارنة مع البلورات النانوية CdSe التقليدية، الزئبق أسطوانة 1-X سبائك سي تتيح قدرا أكبر من عائدات الكم من مضان، مضان في الأطوال الموجية الحمراء وتحت الحمراء القريبة لتعزيز إشارة الضوضاء لفي الخلايا، والإثارة في غير السامة للخلايا موجات مرئية. متعدد الأسنان الطلاء البوليمر ربط سطح النانوية في التشكل مغلقة ومسطحة لتقليل حجم الهيدروديناميكية، وPEG يحيد التهمة سطح ملزمة للحد من غير محدد إلى الخلايا والجزيئات الحيوية. والنتيجة النهائية هي النانوية مع نيون الزاهية الانبعاثات بين 550-800 نانومتر وحجم إجمالي الهيدروديناميكية بالقرب 12 ميل بحري. هذا هو في لياليمجموعة AME حجم والعديد من البروتينات الكروية قابلة للذوبان في الخلايا، وأصغر بكثير من مضاد للفيروسات التقليدية QDs (25-35 نانومتر).

يصور الشكل 2 امتصاص الأطياف وممثل عن البلورات النانوية مضان CdSe، الزئبق أسطوانة 1-X البلورات النانوية سي بعد تبادل الأيونات الموجبة، والزئبق أسطوانة 1-X SE / مؤتمر نزع السلاح Y Y الزنك 1-S البلورات النانوية بعد نمو القواقع. والبلورات النانوية CdSe الأساسية لديها العائد الكم من مضان قرب 15٪ (بما في ذلك الانبعاثات العميقة فخ طويلة الطول الموجي) ولكن هذه الكفاءة انخفاض إلى أقل من 1٪ بعد تبادل الزئبق، على الأرجح بسبب تهمة ا...

وصفنا إعداد نقاط الكم الغروية مع حجم مصغر لتصوير الهيدروديناميكية مضان واحدة جزيء. مقارنة نقاط الكم التقليدية، هذه الجسيمات النانوية هي مماثلة في الحجم إلى البروتينات الكروية وهي الأمثل لواحدة جزيء السطوع والاستقرار ضد التحلل الضوئي، ومقاومة غير محددة ملزمة للبروتينات وخلايا.

يعد التصوير الجزيئي المنفرد أداة مهمة لفهم آليات الوظيفة الجزيئية الحيوية، ولتصوير التوزع المكاني والزماني...

compact-quantum-dots-for-single-molecule-imaging

Research

JoVE Journal

Engineering

الهندسة

متعددة للبحث عن المفقودين الهدف هو خوارزمية محلية الصنع وضعت لتتبع الجزيئات بشكل فردي وصفت داخل الغشاء البلازمي للخلايا الحية. كشف بكفاءة، وتقدير وتعقب جزيئات مع مرور الوقت في كثافة عالية توفر سهل الاستعمال، وأداة شاملة للتحقيق في ديناميات غشاء النانو.

رسم خرائط الانتشار الجزيئي في غشاء البلازما من قبل متعددة الهدف، للبحث عن المفقودين (MTT)

يمكن أن تكون مترجمة fluorophores واحدة مع الدقة نانومتر باستخدام FIONA. هنا يقال ملخصا لتقنية FIONA، وكيفية إجراء التجارب FIONA يوصف.

التصوير مضان مع نانومتر دقة واحدة (FIONA)

نقدم تعليمات مفصلة لإعداد النقاط الكمومية المستهدفة أحادية التكافؤ (mQDs) من الحمض النووي الفوسفوروثيوات ذي الطول المحدد. يحدث تغليف الحمض النووي بإنتاجية عالية ، وبالتالي ، لا تتطلب المنتجات التنقية. نوضح استخدام علامة SNAP لاستهداف mQDs لمستقبلات سطح الخلية لتطبيقات تصوير الخلايا الحية.

الإنتاج واستهداف الأحادي التكافؤ الكم النقاط

يظهر هنا تحضير طبقات دهنية مستوية مدعومة بالزجاج المستوي الوظيفي ، وتحديد حركة البروتين داخل وقياس كثافة البروتين. تم تحديد خارطة طريق لبناء مجهر انعكاس داخلي إجمالي منخفض الضوضاء ، مما يسمح بتصور الفلوروكروم المقيم في طبقة ثنائية الطبقة بدقة زمانية مكانية عالية.

واحدة جزيء مضان المجهر على مستو المعتمدة طبقات ثنائية

في هذا البروتوكول ، يتم تفصيل توليف النقاط الكمومية InP / ZnS الخالية من الأقراص المضغوطة (QDs). تكتسب QDs المستندة إلى InP شعبية بسبب سمية أيونات Cd2+ التي قد يتم إطلاقها من خلال تحلل الجسيمات النانوية. بعد التوليف ، يتم إذابة QDs في الماء باستخدام بوليمر برمائي لاستخدامه في التطبيقات الطبية الحيوية.

توليف الكادميوم خالية من البرنامج النووي العراقي / ZnS الكم النقاط مناسبة للتطبيقات الطبية الحيوية

&lt; p class = 'jove_content'&gt; يتم وصف طريقة يمكن من خلالها استخدام الجسيمات النانوية للنقاط الكمومية (QD) للدراسات الكيميائية المناعية المترابطة لأنسجة الأمراض البشرية المضمنة في الإيبوكسي. نحن نستخدم QDs المترافقة لجزء الأجسام المضادة التجارية التي يتم تصورها بواسطة المجهر الضوئي الفلوري واسع المجال والفحص المجهري الإلكتروني للإرسال.

المتلازم الخفيفة والمجهر الإلكتروني عن طريق الكم دوت النانوية

يمكن تحقيق الإثارة مدوية من نقطة واحدة الكم الذاتي تجميعها باستخدام أسلوب إثارة متعامد إلى وضع مجموعة الأسفار. علينا أن نظهر أسلوب استخدام دليل موجي ووسائط فابري-بيرو مستو ميكروكافيتي المحيطة بالنقاط الكم. الأسلوب الذي يسمح بحرية كاملة في الكشف عن الاستقطاب.

صدى الأسفار نقطة الكم إينجاس في تجويف مستو متعامد الإثارة والكشف عنها باستخدام

باستخدام الحمض النووي المسمى بالنقاط الكمومية والمجهر الفلوري للانعكاس الداخلي الكلي ، يمكننا التحقيق في آلية تفاعل نوكلياز التقييد أثناء استخدام البروتين غير المسمى. تسمح تقنية الجزيء الواحد هذه بمراقبة متعددة الإرسال على نطاق واسع لتفاعلات البروتين والحمض النووي الفردية ، ويمكن تجميع البيانات لتوليد توزيعات وقت مكوث مكتظة بالسكان.

تحليل وقت السكون أحادي الجزيء لانقسام الحمض النووي بوساطة نوكلياز التقييد

في هذا البروتوكول ، تمكن النقاط الكمومية المترافقة مع ارتفاع SARS-CoV-2 المؤتلف من الفحوصات القائمة على الخلايا من مراقبة ارتباط السنبلة إلى hACE2 في غشاء البلازما وكثرة الخلايا الداخلية اللاحقة للبروتينات المرتبطة في السيتوبلازم.

تصوير بؤري عالي الإنتاجية لمشمشات سبايك SARS-CoV-2 ذات النقاط الكمومية لتتبع الارتباط وكثرة الخلايا الداخلية في خلايا HEK293T

يصف البروتوكول الحالي طريقة لوضع العلامات المناعية على البروتين في أقسام أنسجة القلب باستخدام النقاط الكمومية. توفر هذه التقنية أداة مفيدة لتصور توطين أي بروتين تحت خلوي والتعبير عنه على مستوى البنية الفائقة.

تصور التوطين تحت الخلوي لبروتين في القلب باستخدام وضع العلامات المناعية بوساطة النقاط الكمومية متبوعا بالمجهر الإلكتروني النافذ

هنا ، نصف بروتوكولا لإعداد حبيبات نانوية نقطية كمومية (QDNB) والكشف عن المؤشرات الحيوية للمرض باستخدام شرائط المقايسة المناعية للتدفق الجانبي القائمة على QDNB. يمكن تقييم نتائج الاختبار نوعيا تحت إضاءة الأشعة فوق البنفسجية وقياسها كميا باستخدام قارئ شريط الفلورسنت في غضون 15 دقيقة.

المقايسة المناعية للتدفق الجانبي الفلوري على أساس النقاط الكمومية النانوية

تعلم إعداد النقاط الكمية المدمجة المُحسّنة للتصوير الفلوري للجزيئات الفردية باستخدام CdSe وCdZnS. تُظهر هذه الطريقة سطوعًا عاليًا واستقرارًا فوتوكيميائيًا مع تقليل الحجم والارتباط غير النوعي.

الكم النقاط المدمجة لواحدة جزيء التصوير

استكشف المزيد من الفيديوهات