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活细胞上观测纳米级结构

到目前为止,对微绒毛结构的AFM成像都不得不在固定细胞上通过传统轻敲模式使用较大的成像力获得。虽然活细胞下的细胞骨架可以看见,但未固定的活细胞表面上柔软的微绒毛还是难于清晰分辨。BioScope Resolve的出现突破了此局限,通过PeakForce Tapping®精确的小力控制获得了娇弱的活细胞表面微绒毛的高分辨成像。

high-resolution AFM imaging, microvilli, living cells, PeakForceQNM
Bioscope Resolve with PeakForce Tapping now enables high-resolution imaging of microvilli on living cells. (25 µm and 10 µm images of MDCK cells captured at 1 kHz PeakForce QNM. Images obtained by Dr. Hermann Schillers, University of Munster.)

“ 此前是无法在活细胞上分辨出如微绒毛这样的精细结构的,但现在通过BioScope Resolve上的改进过的峰值力轻敲我可以在一小时内轻松获得。”

Dr. Hermann Schillers

University of Munster, Germany

实时的细胞形貌、模量和荧光观察

BioScope Resolve上使用PeakForce QNM模式可实现对形貌和模量数据的同时采集,可用于活细胞中的已荧光标记的肌动蛋白微丝的研究。采用同步的方式来获取相关联的AFM和荧光成像数据,细胞形貌、模量和荧光等的实时变化均可观测。

例如,细胞加入破化肌动蛋白的药物细胞分裂抑素后,可同时观察到模量松弛和荧光信号的消失。这一荧光消失与细胞骨架的分解相关。进而,可通过记录原子力成像与荧光成像随时间的变化过程,制作成影片来显示荧光和模量随时间的演化。

 

 

correlated AFM and optical imaging, cell topography
Line-by-line synchronization of atomic force microscopy and confocal microscopy for true correlation of AFM and optical data.

分子级高分辨成像

BioScope Resolve在倒置光学显微镜上提供业内最佳的高分辨分子成像。系统设计将原子力显微镜扫描头无缝集成于光镜上,保证二者技术均不打折扣。结合纳米力学表征,最高分辨的形貌成像和光学显微能力,这一生物型显微镜中的新生代甚至可以分辨出细菌视紫红质三聚体的单个亚单元。

bacteriorhodopsin, AFM image of lattice structure
PeakForce Tapping image of the bacteriorhodopsin (bR) membrane protein lattice structure taken on an inverted optical microscope. The inset shows a single particle averaging of the bR trimer. The green circle shows a single lattice defect. The blue circle

最定量的细胞力学和分子力谱数据

唯有布鲁克独有的PeakForce QNM模式和FASTForce Volume等技术的结合,才能在生物样品上提供最宽的加卸载频率范围和最定量的性能图谱。此外,更高的成像速度和自动测量能力可以在更短时间里获得更多数据,缩短发表成果的时间。

布鲁克全新的FASTForce Volume模式进一步完善了PeakForce QNM,从而实现最宽的加卸载频率范围。

  • FASTForce volume的数据采集,从0.1 Hz 到 300 kHz
  • 力谱测量,pN级触发力以实现最敏感和最高分辨的力-位移曲线
  • 最宽的加卸载频率范围,配合PeakForce QNM时,可从0.1 Hz到液下最高1 kHz或大气中最高2 kHz
AFM ramp frequencies
Widest range of ramp frequencies for more data in less time