High-Speed Magnetic Tweezers for Nanomechanical Measurements on Force-Sensitive Elements

Celine Park; Taehyun Yang; Sang-Hyun Rah; Hyun Gyu Kim; Tae-Young Yoon; Min Ju Shon

doi:10.3791/65137

Pinzas magnéticas de alta velocidad para mediciones nanomecánicas en elementos sensibles a la fuerza

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Biochemistry
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High-Speed Magnetic Tweezers for Nanomechanical Measurements on Force-Sensitive Elements

Pinzas magnéticas de alta velocidad para mediciones nanomecánicas en elementos sensibles a la fuerza

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08:50 min

May 12, 2023

DOI: 10.3791/65137-v

Celine Park*¹, Taehyun Yang*¹, Sang-Hyun Rah¹, Hyun Gyu Kim^2,3, Tae-Young Yoon^2,3, Min Ju Shon^1,4

¹Department of Physics,Pohang University of Science and Technology (POSTECH), ²School of Biological Sciences,Seoul National University, ³Institute for Molecular Biology and Genetics,Seoul National University, ⁴School of Interdisciplinary Bioscience and Bioengineering,Pohang University of Science and Technology (POSTECH)

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Aquí, describimos una configuración de pinza magnética de alta velocidad que realiza mediciones nanomecánicas en biomoléculas sensibles a la fuerza a la velocidad máxima de 1.2 kHz. Introducimos su aplicación a horquillas de ADN y complejos SNARE como sistemas modelo, pero también será aplicable a otras moléculas involucradas en eventos mecanobiológicos.

Las biomoléculas experimentan cambios estructurales pequeños y rápidos a menudo en respuesta a la fuerza. Las pinzas magnéticas de alta resolución pueden explorar estas dinámicas bajo fuerzas fisiológicamente relevantes. Como el método realiza mediciones a nanoescala con una precisión de milisegundos, es posible monitorear cambios sutiles en ácidos nucleicos y proteínas en tiempo real.

El mal funcionamiento de las proteínas del primer rodamiento y mecanosensibles puede conducir potencialmente a trastornos cardiovasculares y musculoesqueléticos. Las pinzas magnéticas pueden proporcionar información sobre los mecanismos de trabajo de estas proteínas. El conjunto debe estar correctamente alineado y calibrado para obtener buenas resoluciones.

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