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单分子检测是一项重要的技术,提供额外的洞察细胞机制隐藏在更传统的“大量”成像方法。也用作增强解决超分辨率的基础细胞内的组件和研究蛋白质和膜和动力学的相互作用,以及单分子的鱼。
多年来,和或的iXon EMCCDs一直在生物物理学的金标准检测实验室。细化和完善,最新iXon EMCCDs继续被证明是最敏感的探测器技术时最关键的测量是必需的。
单分子研究广泛应用于许多领域的科学理解单个生物分子是不可能在传统整体成像实验:
TIRF显微镜 | 烦恼 | Localization-based超分辨率 | 荧光相关光谱(FCS) | |
典型的应用 | ✅住蛋白质膜相互作用的分析 ✅膜贩运动力学 ✅囊泡和核内体 ✅Endo和胞外分泌 ✅单一蛋白质贩卖 |
✅蛋白质蛋白质相互作用 ✅Co-localisation研究 ✅蛋白质结构分析 ✅蛋白质动力学 |
✅解决细胞内结构 ✅空间组织在组织的分子 ✅单分子的鱼 ✅多路复用原位成像 ✅转录组 |
✅确定扩散率 ✅研究绑定和分解率 ✅检测蛋白质构象的变化 细胞质和细胞车厢内✅浓度测量 |
总结技术 | 全内反射荧光(TIRF显微镜利用光学特性的隐失波提供高分辨率受限制的深度。适合许多重要和动态过程的研究细胞膜边界。 找到更多关于TIRF。 |
福斯特共振能量转移(FRET)使两个荧光团的距离和精度决定。因此,用来推断距离以及担心标记生物分子之间相互作用关系。 找到更多关于烦恼。 |
本地化的荧光团排放是许多超分辨率方法的基础如风暴、棕榈和DNA油漆。下面这些技术用于解析细胞内结构的经典极限分辨率和提供空间信息的标记生物分子在组织内。 找到更多关于转录组或超分辨率。 |
荧光相关光谱(FCS)是不同于其他技术,它是一种荧光spectroscopy-based技术提供时间信息在单分子水平。波动荧光可用于确定信息的反应和扩散率。 找到更多关于FCS。 |
EMCCD和背景sCMOS相机广泛适用于单分子检测的主要技术,如共焦,TIRF,烦恼或基于单分子定位的超分辨率。技术各有自己的好处,所以适合哪一个最好?以下指南提供了一个比较不同的摄像机模型对各种实验的要求
黑色背景EMCCD相机 | 黑色背景sCMOS相机 | |||
应用程序需求 | iXon生活/超888 | iXon生活/超897 | Sona 4.2 b - 6 | 4.2 Sona b-11 |
捕捉弱信号 | ![]() |
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高分辨率传感器1 | ![]() |
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图像宽视野 | ![]() |
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高速成像2 | ![]() |
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高动态范围 | ![]() |
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长时间曝光适用性3 | ![]() |
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定量精度高 | ![]() |
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总结 | 当最终的敏感性最大的视野是必需的。 | 当最终的敏感性是必需的和广泛的视野并不是一个优先级。 | 高度灵活的成像解决方案提供了广泛的视野和最高速度更高的信号水平。 | 平衡的灵敏度高、视野在更高的信号水平。 |
1有效的图像分辨率光学显微镜是由显微镜物镜组(分辨率=λ/ 2 na)和所使用的技术。较小的像素大小将满足,或超过奈奎斯特抽样较低目标的放大和本地化的基础实验,可以帮助超级分辨率或反褶积。
2EMCCD相机可能运行在更高的帧速率通过裁剪传感器一个更小的视野。尽管更快的在纸上高速sCMOS唯一可能的信号水平是否合适在每个曝光时间。
3sCMOS相机最适合短曝光。EMCCD相机可用于延长暴露到分钟由于极低的暗电流。超模式也从传统的CCD模式中受益。
仍然不确定选择哪种相机时,我们的应用程序专家联系。
请看看下面的一些单分子成像在线研讨会和技术文章学习中心。
作者 | 标题 | 杂志 | 一年 |
Janett Gohring等 | 时间t细胞receptor-imposed部队通过定量分析单… | 自然 | 2021年 |
Tanmay Chatterjee等 | 直接动力指纹识别和数字计算单个蛋白质分子…… | PNAS | 2021年 |
唱Kim Hyun et al | 与单分子DNA条形码编码多个虚拟信号…… | ACS | 2021年 |
Hamidreza Heydarian等 | 三维粒子平均和大分子对称的检测定位…… | 自然通讯 | 2021年 |
Thi Thuy阮:“学校没有教导等 | 碱基对距离dna单分子通过TIRF-Based超分辨率… | 韩国化学。社会 | 2020年 |
弗兰西斯卡内堂Zanacchi et al | 量化蛋白质在超分辨率使用Imaging-Invariant拷贝数… | 生物物理期刊 | 2019年 |
杰森Otterstrom等 | 超分辨率显微镜揭示乙酰化组蛋白尾巴如何影响DNA…… | 核酸的研究 | 2019年 |
Viktorija Globyte等 | 单分子担心Cas9酶的研究 | 科学指引 | 2018年 |
杨Chen等人 | 由单分子构象动力学dynamin-like MxA透露烦恼 | 自然通讯 | 2017年 |
Florian Schueder等 | 多路复用整个细胞的三维超分辨率成像使用旋转磁盘… | 自然通讯 | 2017年 |