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了解單分子層面復(fù)雜的生物過(guò)程是預(yù)防和治療癌癥及其他疾病的關(guān)鍵，聲學(xué)力譜儀作為即時(shí)可用的單分子檢測(cè)儀器，實(shí)現(xiàn)了活體測(cè)量技術(shù)的突破以及分子水平上相互作用的成像。
AFS單分子聲力譜儀（聲鑷）技術(shù)
聲學(xué)力譜（AFS），是一種用于高度并行操縱單分子的方法。AFS單分子聲力譜儀是款商業(yè)化的獨(dú)立儀器，包括一個(gè)易于操作和測(cè)量的智能化專(zhuān)業(yè)顯微鏡。AFS技術(shù)是采用功能強(qiáng)大而成本低廉的芯片裝置，能夠高精度施加力同時(shí)對(duì)數(shù)千個(gè)生物分子進(jìn)行檢測(cè)。
AFS單分子聲力譜儀（聲鑷）原理
AFS技術(shù)由玻璃微流控芯片和透明的壓電變換器構(gòu)成來(lái)產(chǎn)生共振聲波。AFS芯片上的聲波（超聲波）可同時(shí)并行地在數(shù)千個(gè)生物分子（如DNA，RNA或蛋白質(zhì)）施加亞皮牛頓（pn）到數(shù)百皮牛頓（pn）的力，同時(shí)具有亞毫秒的響應(yīng)時(shí)間及固有穩(wěn)定性。
AFS作為一個(gè)理想的工具在核酸蛋白、藥物蛋白和抗原抗體層面上破譯分子間相互作用的詳情。AFS技術(shù)能夠使科學(xué)家研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能相互關(guān)系，新的生物機(jī)制和細(xì)胞力學(xué)，也可用于研究和識(shí)別自由能圖，動(dòng)力學(xué)速率和在反應(yīng)過(guò)程中的中間態(tài)。
AFS作為一個(gè)高度集成化的系統(tǒng)，包括倒置光學(xué)顯微鏡與軟件、工作站及相關(guān)電子器件，用戶(hù)界面友好，操控方便。
AFS單分子聲力譜儀（聲鑷）主要技術(shù)特點(diǎn)：
微流控芯片實(shí)驗(yàn)室技術(shù)（Lab-on-Chip）
單分子操縱
高度并行
亞毫秒響應(yīng)時(shí)間
固有穩(wěn)定性
安全和友好的用戶(hù)界面
高性?xún)r(jià)比
AFS單分子聲力譜儀（聲鑷）的多功能設(shè)計(jì)
AFS作為一個(gè)高度靈活的單分子檢測(cè)儀器，其顯微鏡平臺(tái)給用戶(hù)定制和個(gè)性化需求提供了多重選擇。
通過(guò)在200毫米、150毫米、75毫米和50毫米不同鏡筒透鏡安裝距離來(lái)改變光學(xué)放大倍數(shù)
可拆卸側(cè)板便于對(duì)光學(xué)路徑的簡(jiǎn)單調(diào)整
標(biāo)準(zhǔn)25毫米網(wǎng)格便于外部安裝射流功能的組件（如注射泵）
特殊設(shè)計(jì)能夠快速簡(jiǎn)單連接外部放大器
專(zhuān)用芯片底座能夠使射流和電子連接安全地接到AFS芯片、簡(jiǎn)單快速地固定或重新固定
滑動(dòng)裝置用于準(zhǔn)確定位和鎖定物鏡上的樣品
配裝夾具以確保工作臺(tái)上流體組件的固定，以便實(shí)現(xiàn)多種流動(dòng)形式，如重力或注射器驅(qū)動(dòng)的流動(dòng)
AFS單分子聲力譜儀（聲鑷）的應(yīng)用
應(yīng)用包括：動(dòng)態(tài)力譜、恒力測(cè)試、力-距離曲線(xiàn)、生物聚合物力學(xué)、鍵斷裂、微流變學(xué)、細(xì)胞力學(xué)、水凝膠力學(xué)性能
AFS單分子聲力譜儀（聲鑷）高精度力學(xué)及長(zhǎng)度測(cè)量
AFS是對(duì)單個(gè)生物分子進(jìn)行高精度力學(xué)測(cè)量的理想工具。我們?cè)诖送ㄟ^(guò)對(duì)單個(gè)DNA分子不同張力程度及使用AFS的跟蹤軟件測(cè)量其長(zhǎng)度來(lái)證明AFS的高測(cè)量精度。
本實(shí)驗(yàn)是在被拴在鏈霉親和素包裹的聚苯乙烯微球（直徑4.5μm）上的單個(gè)DNA分子（長(zhǎng)度8.4 kbps）上進(jìn)行的。
用測(cè)量之前已生成的對(duì)照表來(lái)跟蹤微球的高度可達(dá)納米精度。
測(cè)量過(guò)程中，我們將驅(qū)動(dòng)電壓的（正負(fù)峰間）幅度從0 Vpp增加到2.1 Vpp，相應(yīng)的聲學(xué)力從0 pN增加到15.8 pN。AFS軟件能實(shí)時(shí)確定在各種力作用下的DNA長(zhǎng)度，以此來(lái)探測(cè)生物活動(dòng)，如蛋白質(zhì)-DNA的相互作用。
具有14位垂直分辨率的信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的亞皮牛頓（pN）精度的恒聲學(xué)力具有數(shù)小時(shí)的穩(wěn)定性和亞毫秒的響應(yīng)時(shí)間。
AFS單分子聲力譜儀（聲鑷）并行測(cè)量力學(xué)性能
AFS擁有強(qiáng)大獨(dú)特的功能，能夠以高度并行的方式實(shí)現(xiàn)單分子的測(cè)量。因?yàn)樵诤芏嗲闆r下由熱擾動(dòng)引起的復(fù)雜狀態(tài)及隨機(jī)的個(gè)別狀態(tài)需要在單個(gè)實(shí)驗(yàn)中同時(shí)測(cè)量得到，而AFS并行測(cè)量功能恰好實(shí)現(xiàn)了此要求，這是非常關(guān)鍵的。在這個(gè)單分子的拉力實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)并行測(cè)量得到了20個(gè)DNA分子的力學(xué)參數(shù)。
力-拉伸長(zhǎng)度曲線(xiàn)
20個(gè)獨(dú)立DNA分子的并行拉伸曲線(xiàn)。我們將張力從0.1 pN增加到48 pN來(lái)記錄力學(xué)-拉伸長(zhǎng)度曲線(xiàn)。在一個(gè)可視區(qū)里同時(shí)并行地獲得曲線(xiàn)。單分子多數(shù)量力學(xué)測(cè)量功能，可以應(yīng)用到不同的實(shí)驗(yàn)如蛋白質(zhì)和RNA伸展和核酸酶處理。
高數(shù)據(jù)量的鍵斷裂測(cè)量
統(tǒng)計(jì)分析和高數(shù)據(jù)量采集對(duì)于抗體-抗原相互作用的表征是至關(guān)重要的。由于AFS多數(shù)量分子測(cè)試的能力，大量的鍵可以并行測(cè)試，大大減少了測(cè)量時(shí)間。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)展示了AFS能夠在單個(gè)測(cè)量實(shí)驗(yàn)中獲取一個(gè)完整的251個(gè)單分子Dig:: anti-Dig鍵斷裂力分布。
斷裂力柱狀圖
251個(gè) Dig::anti-Dig 鍵，拉伸載荷率為2.3 pN/s，每 Dig::anti-Dig 鍵的斷裂力記錄下來(lái)并繪制成一個(gè)斷裂力柱狀圖。此柱狀圖在相同條件下的單個(gè)實(shí)驗(yàn)中得到，保證實(shí)驗(yàn)的可靠性和重現(xiàn)性。AFS能夠應(yīng)用加載速率跨越幾個(gè)數(shù)量級(jí)（10-4 PN / s到103 PN / s），使之成為高度并行測(cè)量動(dòng)態(tài)力學(xué)譜的理想工具。
AFS單分子聲力譜儀（聲鑷）規(guī)格參數(shù)
AFS是一個(gè)真正的測(cè)量單分子的工具，包括一個(gè)專(zhuān)用的倒置光學(xué)顯微鏡，射流模塊和電子組件，集成在一個(gè)小箱體內(nèi)（300mm×375mm×200mm）。
AFS專(zhuān)用顯微鏡
單色LED照明
波長(zhǎng)660 nm
CFI消色差物鏡（可升級(jí)）
尼康40x、NA 0.65，WD 0.65mm
校正色差，球面像差，模糊和圖像的平坦性
電動(dòng)Z軸物鏡臺(tái)（可升級(jí)）
高性能兩相步進(jìn)微平移臺(tái)，行程范圍5 mm，步長(zhǎng)50 nm，亞納米級(jí)的穩(wěn)定性
USB 3.0 CMOS攝像頭（可升級(jí)）
1280×1024像素（像素大小5.3 μm），1.31兆像素
全視場(chǎng)實(shí)時(shí)并行測(cè)量高達(dá)60赫茲
手動(dòng)XY樣品臺(tái)
微米精度20毫米行程范圍
雙燕尾導(dǎo)軌，使用戶(hù)能測(cè)量樣品內(nèi)不同的位置
配帶有刻度按鈕的細(xì)牙螺紋軸
信號(hào)發(fā)生器（可升級(jí)）
能承受共振聲波達(dá)10Vpp（電壓峰峰值，在50Ω阻抗下）
可以實(shí)現(xiàn)10-5 赫茲到千赫茲甚至千赫茲以上頻率范圍的不同時(shí)間尺度的動(dòng)態(tài)力學(xué)譜和力的掃描
超越的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性
在14位垂直分辨率下的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)力測(cè)量
AFS單分子聲力譜儀（聲鑷）芯片
AFS系統(tǒng)包含三種AFS芯片，每個(gè)AFS芯片都會(huì)提前校準(zhǔn)并且給出芯片的共振頻率
加載速率范圍：10-4 PN / s到103 PN / s
AFS芯片尺寸：45 mm x 15 mm x 1.275 mm
加載力：大于200 pN（4.5μm的聚苯乙烯微球，采用電壓放大器）
全新的AFS芯片設(shè)計(jì)
我們將不斷地改進(jìn)AFS芯片。與AFS用戶(hù)密切合作，提高芯片的性能、功能和可用性。
暫無(wú)數(shù)據(jù)！
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