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利用识别成像技术进行超灵敏、无标记的结合亲和力探测

DOI：10.1021/acs.nanolett.8b04883 期刊：Nano Letters 出版年份：2018 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 可靠地量化结合亲和力在生物技术和药理学中至关重要，且日益需要具备超高灵敏度、纳米级分辨率和微量样品量的技术。传统方法无法满足这些要求。本研究基于原子力显微镜（AFM）衍生的识别成像技术，通过可视化纳米尺寸树状大分子上的单分子结合来测定亲和力。以DNA杂交为示范案例，修饰有互补结合链的AFM传感器能以纳米级分辨率感知并定位目标DNA。为突破速度与分辨率的限制，AFM悬臂梁在小振幅下接近共振条件进行正弦振荡。测得捕获DNA双链的平衡解离常数为2.4×10?1? M。这种无标记的单分子生化分析方法证明，识别成像与分析技术能有效量化仅含数百个分子的生物分子相互作用。
作者： Yoo Jin Oh，Melanie Koehler，Yoonhee Lee，Sourav Mishra，Joon Won Park，Peter Hinterdorfer
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

基于原子力显微镜（AFM）衍生的识别成像技术，构建一个新平台，通过可视化纳米尺寸树状大分子上的单分子结合来确定亲和力，以满足生物技术和药理学领域对超高灵敏度、纳米级分辨率及微量样品的需求。

研究成果

该研究将TREC-AFM作为一种强大的无标记亲和力定量工具，通过将分子识别事件定位在纳米尺度实现。与基于力图谱的方法相比，它具有更快的记录速度和更高的像素密度，能通过分析仅含100-700个分子的DNA阵列揭示亲和力。该方法兼容悬臂梁阵列以实现并行高通量分析，为下一代替代性亲和力传感器开辟了新可能。

研究不足

该研究承认传统方法在速度和分辨率上的局限性，并通过在小振幅下使原子力显微镜悬臂接近共振条件振荡来解决这些问题。然而，该方法对其他受体/配体组合的适用性及其在高通量分析中的可扩展性仍有待进一步探索。

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