静态原子力显微镜,用于可视化和表征组装的核小体

0 views • 5:09 min • July 8th, 2025

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核小体是真核染色质的基本重复单元,由包裹在组蛋白核心上的 DNA 转角组成。

为了通过静态原子力显微镜(AFM)可视化组装的核小体,从一条薄云母条开始,功能化以使表面带正电。将条带切成小方块。移液组装好的核小体悬浮液。

核小体中带负电的 DNA 通过静电相互作用与功能化云母条带的带正电荷基团结合。用缓冲液洗涤以防止核小体过度拥挤。

云母条固定在样品支撑盘上。将其安装在 AFM 仪器载物台上。

探头支架连接到仪器的光学头上。支架包含一个预装的 AFM 悬臂,其顶端有一个尖端。

激光束对准悬臂背面以进行准确的偏转测量。将尖端与含有核小体的表面直接接触。

在接触模式成像期间,当悬臂尖端扫描核小体表面时,尖端原子和样品之间的相互作用后会产生排斥力。这会导致悬臂弯曲。激光束以不同的方式反射并引导至位置敏感光电探测器。

反馈回路在扫描过程中通过扫描仪的垂直移动保持恒定的悬臂偏转。该反馈信号进一步用于生成形貌核小体图像。核小体核心表现为明亮的斑点,细臂代表侧翼 DNA。

准备用于静态 AFM 成像的云母表面。为此,首先在去离子水中制备 50 毫摩尔的 APS 储备溶液。将 1 毫升等分试样的溶液储存在 4 摄氏度下,直到需要为止。

从储备溶液中,通过将 50 微升 50 毫摩尔 APS 储备液溶解在 15 毫升蒸馏去离子水中,制备用于云母修饰的工作 APS 溶液。混合溶液,然后,将溶液填充比色皿。

接下来,从优质云母片上切下 1 x 3 厘米的云母条。检查该部件在斜放置在比色皿中时是否适合。然后,劈开云母层,直到两面都刚裂开,并且云母薄至 0.1 毫米。

立即将云母片放入充满APS的比色皿中,并将云母孵育30分钟。将云母片转移到装有蒸馏去离子水的比色皿中,浸泡 30 秒。然后,使用氩气将 APS-云母条的两面完全干燥。

双面胶带贴在几个磁性圆盘上,然后将它们放在一边。然后,将APS-云母基板切成1厘米乘1厘米见方,并将它们覆盖在干净的培养皿中。接下来,使用含有 10 毫摩尔 HEPES 和 4 毫摩尔氯化镁的 0.22 微米过滤缓冲液,pH 值为 7.5,制备组装核小体的三种稀释液。

为了限制低终浓度下核小体的损失,应在沉积在APS-云母上之前一次稀释一个。

5 至 10 微升每个核小体样品沉积在 APS-云母片的中心,并让它们孵育 2 分钟。然后,用 2 至 3 毫升蒸馏去离子水轻轻冲洗样品以去除缓冲液成分,并在轻氩气流下干燥沉积的样品。

首先,将吸头安装在 AFM 设置的吸头支架上。然后,将第一个样品安装在 AFM 载物台上,注意不要接触样品表面。将激光器放在悬臂上,直到其总和达到最大值,并将垂直和横向偏转值调整到接近 0。然后,调整 AFM 探针以找到其共振频率。调整驱动幅度,并将图像大小设置为 100 x 100 纳米。设置完成后,单击"参与"按钮开始方法。

进近完成后,逐渐优化振幅设定点,直到清楚地看到样品表面。然后,将扫描尺寸增加到 1 微米 x 1 微米,分辨率增加到 512 x 512 像素。最后,单击 捕获 按钮开始图像采集。

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Last updated: 27 June 2026