-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

AR

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Calculus
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
K12 Schools
Biopharma

Language

ar

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Calculus

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Biology
قياس القوى مباشرة داخل حزم الأنابيب الدقيقة النشطة المعاد تشكيلها
قياس القوى مباشرة داخل حزم الأنابيب الدقيقة النشطة المعاد تشكيلها
JoVE Journal
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Biology
Directly Measuring Forces Within Reconstituted Active Microtubule Bundles

قياس القوى مباشرة داخل حزم الأنابيب الدقيقة النشطة المعاد تشكيلها

Full Text
1,998 Views
07:47 min
May 10, 2022

DOI: 10.3791/63819-v

Jacob Palumbo*1, Ellinor Tai*1, Scott Forth1

1Department of Biological Sciences and Center for Biotechnology and Interdisciplinary Studies,Rensselaer Polytechnic Institute

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study presents a method for reconstituting microtubule bundles in vitro to directly measure the forces exerted within these structures. Utilizing simultaneous optical trapping and total internal reflection fluorescence microscopy, the research enables nanoscale-level insights into the mechanical components of cells under various physiological conditions.

Key Study Components

Research Area

  • Cell biology
  • Cytoskeleton mechanics
  • Force measurement in biological systems

Background

  • Understanding microtubule dynamics is crucial for insights into cell function and pathology.
  • The ability to quantify forces produced by protein ensembles is generally not feasible within living cells.
  • This method can be adapted for studying various cytoskeletal networks.

Methods Used

  • Reconstitution of cytoskeletal components from purified proteins
  • In vitro assays using optical trapping and TIRF microscopy
  • Direct measurement of forces related to microtubule interactions

Main Results

  • The protocol enables accurate assessment of forces generated by protein interactions.
  • Parameters such as protein concentration and density can be correlated with force measurements.
  • This method holds potential for broader applications in muscle contraction and cell migration studies.

Conclusions

  • The study establishes a robust method for quantifying microtubule forces, contributing to our understanding of cellular mechanics.
  • Insights gained from this research have significant implications for developmental and pathological biology.

Frequently Asked Questions

What are the advantages of this in vitro reconstitution method?
It allows for precise control over experimental parameters that cannot be easily manipulated in live cells.
Can this method be adapted for other cytoskeletal proteins?
Yes, the method is versatile and can be adjusted to study various protein interactions within different cytoskeletal networks.
How does optical trapping contribute to this research?
Optical trapping enables the measurement of forces at the nanoscale by manipulating microtubule-bound beads.
What challenges might researchers face when using this protocol?
Challenges include the coordination of optical trapping and microscopy, and the preparation of high-quality samples.
What biological processes could this research help elucidate?
It could shed light on processes such as mitosis, neural development, and muscle contraction.
Why is force measurement significant in cell biology?
Measuring forces is crucial for understanding how cells generate movement and respond to their environment.
What is total internal reflection fluorescence microscopy (TIRF)?
TIRF is a high-resolution imaging technique that allows for the observation of molecular interactions at the surface of the sample.

هنا ، نقدم بروتوكولا لإعادة تشكيل حزم الأنابيب الدقيقة في المختبر وتحديد القوى التي تمارس داخلها مباشرة باستخدام الاصطياد البصري المتزامن والمجهر الفلوري للانعكاس الداخلي الكلي. يسمح هذا الفحص بقياس القوى والإزاحات الناتجة عن مجموعات البروتين داخل شبكات الأنابيب الدقيقة النشطة على مستوى النانو.

يسمح بروتوكولنا للباحثين ببناء زخارف هيكلية خلوية من مكونات نقية وقياس القوى التي تولدها هذه الشبكات مباشرة من أجل فهم كيفية عمل هذه المكونات الميكانيكية للخلية في كل من الحالات الصحية والمرضية. تسمح لنا هذه الطريقة بتحديد القوى وربط هذه الأرقام مباشرة للحفاظ على معلمات البروتينات المعنية ، بما في ذلك تركيز البروتين وكثافته. المعلمات التي يستحيل الحصول عليها بشكل عام داخل الخلية.

يمكن أن توفر هذه الطريقة نظرة ثاقبة لأي نوع من شبكات الهيكل الخلوي ، مثل تلك المشاركة في الانقسام أو التطور العصبي. يمكن تكييفها بسهولة لدراسة الشبكات المشاركة في تقلص العضلات أو هجرة الخلايا ببساطة عن طريق تبديل هذه البروتينات المحددة المستخدمة. الجانب الأصعب في هذه الطريقة هو تنسيق التقنيات المختلفة ، والتي تشمل مصيدة بصرية أحادية الحزمة ، ومجهر TIRF.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

علم الأحياء العدد 183 الأنابيب الدقيقة الاصطياد البصري الانقسام الخيطي جزيء واحد المغزل الميكانيكا الكينيسين البروتينات المرتبطة بالأنابيب الدقيقة الميكروسوبي الفلوري

Related Videos

المضاعفة واحدة جزيء القياسات التحلل البروتيني باستخدام الملقط قوة مغناطيسية

10:08

المضاعفة واحدة جزيء القياسات التحلل البروتيني باستخدام الملقط قوة مغناطيسية

Related Videos

12.1K Views

الفحص المجهري TIRF لتصور ديناميكيات اقتران الأكتين والأنابيب الدقيقة

07:27

الفحص المجهري TIRF لتصور ديناميكيات اقتران الأكتين والأنابيب الدقيقة

Related Videos

1.9K Views

إعداد مقسمة ميكروتثبول لدراسة الاقتراحات وانطلاقا من تفكيك أنيبيب ينتهي

12:20

إعداد مقسمة ميكروتثبول لدراسة الاقتراحات وانطلاقا من تفكيك أنيبيب ينتهي

Related Videos

15K Views

قياس ديناميات حساسة لقوة البروتين في الخلايا الحية باستخدام مزيج من التقنيات الفلورسنت

08:28

قياس ديناميات حساسة لقوة البروتين في الخلايا الحية باستخدام مزيج من التقنيات الفلورسنت

Related Videos

8.8K Views

قياسات القوة المباشرة للميكانيكا دون الخلوية في الحبس باستخدام ملاقط بصرية

09:56

قياسات القوة المباشرة للميكانيكا دون الخلوية في الحبس باستخدام ملاقط بصرية

Related Videos

5.6K Views

تحليلات أكتين دايناميكز، اقتران مخلب وقوة الجر للنمو مخروط مقدما

07:53

تحليلات أكتين دايناميكز، اقتران مخلب وقوة الجر للنمو مخروط مقدما

Related Videos

4K Views

التصور المتزامن لديناميكيات الأنابيب الدقيقة المتقاطعة والمفردة في المختبر بواسطة مجهر TIRF

07:20

التصور المتزامن لديناميكيات الأنابيب الدقيقة المتقاطعة والمفردة في المختبر بواسطة مجهر TIRF

Related Videos

3.1K Views

فحص ميكانيكا فرقة الميوسين في حزم خيوط الأكتين باستخدام ملاقط بصرية

06:53

فحص ميكانيكا فرقة الميوسين في حزم خيوط الأكتين باستخدام ملاقط بصرية

Related Videos

2.7K Views

استخدام الموائع الدقيقة والمجهر الفلوري لدراسة ديناميكيات تجميع خيوط وحزم الأكتين المفردة

08:02

استخدام الموائع الدقيقة والمجهر الفلوري لدراسة ديناميكيات تجميع خيوط وحزم الأكتين المفردة

Related Videos

3.2K Views

تصور ديناميكيات اقتران الأكتين والأنابيب الدقيقة في المختبر بواسطة المجهر الكلي للتألق الداخلي (TIRF)

08:44

تصور ديناميكيات اقتران الأكتين والأنابيب الدقيقة في المختبر بواسطة المجهر الكلي للتألق الداخلي (TIRF)

Related Videos

4.1K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • JoVE Newsroom
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code