If you want to measure an everyday object, you might use a ruler – a piece of material with a fixed length and regularly-marked divisions. Thanks to a new device called a PicoRuler, the same measurement principle can now be applied to tiny objects such as cells and molecules. Developed by researchers at Julius-Maximilians Universität (JMU) Würzburg in Germany, the miniscule measuring stick works in biological environments and could be used to test the ability of super-resolution microscopy techniques to image objects less than 10 nm long.
Super-resolution microscopy based on fluorescence imaging has developed rapidly over the past 20 years. It is now routine for such methods to resolve structures as small as a few nanometres – far below the diffraction limit for conventional visible-light microscopy.
To push these techniques further, researchers need reference structures to calibrate their microscopes’ performance. The main calibration method currently in use relies on artificial DNA origami structures. These can be synthesized to carry several fluorophores at well-defined positions less than 10 nm apart, allowing them to act like rulers for sub-10 nm imaging. The problem is that DNA origami is highly negatively charged and thus cannot be used in real-world biological cellular imaging media.
Clicking into place
Led by biotechnologists Markus Sauer และ Gerti Beliu, the JMU team developed a biocompatible alternative based on a three-part protein called proliferating cell nuclear antigen (PCNA). By introducing synthetic amino acids onto this protein at precisely defined positions spaced 6 nm apart, they made it possible for fluorescent dye molecules to chemically “click” onto it in an efficient way. This new structure allowed them to test the resolution of a technique known as DNA-based points accumulation for imaging in nanoscale topography (DNA-PAINT) down to 6 nm. Sauer says it could also be important for other techniques such as direct stochastic optical reconstruction microscopy (dSTORM), MINFLUX or MINSTED.
“These advanced microscopy techniques can achieve spatial resolutions in the range of a few nanometres, and the new ruler will serve as a calibration tool to verify and enhance their accuracy,” he says.
Exploring cell structure from within
The researchers are now looking to optimize their ruler for use in various biological environments, including living cells. Another direction for development, Sauer says, could be to deliver PicoRulers directly into the cells themselves through techniques like microinjection or functionalization with cell-penetrating peptides. The devices could thus be used to explore the structure of a cell from within, gaining knowledge that might advance cellular biology and bring a better understanding of diseases and pathways to drug development.
กล้องจุลทรรศน์ความละเอียดสูงเผยให้เห็นเครื่องจักรจำลองไวรัสโคโรนา
“Our team is also focusing on expanding the range of biomolecules that can be used as PicoRulers,” Sauer tells โลกฟิสิกส์. “To this end we will be looking into different proteins and other biological complexes. We are convinced that the development of our PicoRuler marks a significant step forward in the field of super-resolution microscopy, offering a valuable tool for exploring cellular and molecular structures at unprecedented resolutions.”
The PicoRuler is described in วัสดุขั้นสูง.
- เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai เพิ่มพลังให้กับตัวเอง เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตไอสตรีม. Web3 อัจฉริยะ ขยายความรู้ เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตESG. คาร์บอน, คลีนเทค, พลังงาน, สิ่งแวดล้อม แสงอาทิตย์, การจัดการของเสีย. เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตสุขภาพ เทคโนโลยีชีวภาพและข่าวกรองการทดลองทางคลินิก เข้าถึงได้ที่นี่.
- ที่มา: https://physicsworld.com/a/molecular-measuring-stick-could-advance-super-resolution-microscopy/
- :มี
- :เป็น
- 10
- 20
- a
- ความสามารถ
- ขุม
- ความถูกต้อง
- บรรลุ
- กระทำ
- ความก้าวหน้า
- สูง
- อนุญาตให้
- การอนุญาต
- ด้วย
- ทางเลือก
- an
- และ
- อื่น
- นอกเหนือ
- ประยุกต์
- เป็น
- เทียม
- AS
- At
- ตาม
- BE
- ด้านล่าง
- ดีกว่า
- ชีววิทยา
- นำมาซึ่ง
- by
- ที่เรียกว่า
- CAN
- ไม่ได้
- พกพา
- เซลล์
- เซลล์
- การเรียกเก็บเงิน
- เงื่อนไข
- ตามธรรมเนียม
- ความเชื่อมั่น
- ได้
- ขณะนี้
- ดัล-อี
- กำหนด
- ส่งมอบ
- อธิบาย
- พัฒนา
- พัฒนาการ
- เครื่อง
- อุปกรณ์
- ต่าง
- โดยตรง
- ทิศทาง
- โดยตรง
- โรค
- ดีเอ็นเอ
- ลง
- ยาเสพติด
- ที่มีประสิทธิภาพ
- ปลาย
- เสริม
- สภาพแวดล้อม
- ทุกวัน
- ที่ขยาย
- สำรวจ
- สำรวจ
- ไกล
- สองสาม
- สนาม
- การแก้ไข
- โดยมุ่งเน้น
- สำหรับ
- ข้างหน้า
- ราคาเริ่มต้นที่
- ต่อไป
- ดึงดูด
- ประเทศเยอรมัน
- he
- อย่างสูง
- ที่ http
- HTTPS
- ภาพ
- การถ่ายภาพ
- สำคัญ
- in
- รวมทั้ง
- ข้อมูล
- เข้าไป
- แนะนำ
- ปัญหา
- IT
- jpg
- ความรู้
- ที่รู้จักกัน
- ล่าสุด
- ความยาว
- น้อยลง
- กดไลก์
- LIMIT
- ที่อาศัยอยู่
- นาน
- ที่ต้องการหา
- ทำ
- หลัก
- ทำ
- วัสดุ
- ความกว้างสูงสุด
- วัด
- การวัด
- การวัด
- ภาพบรรยากาศ
- วิธี
- วิธีการ
- กล้องจุลทรรศน์
- อาจ
- โมเลกุล
- จำเป็นต้อง
- ในเชิงลบ
- ใหม่
- ตอนนี้
- นิวเคลียร์
- วัตถุ
- วัตถุ
- of
- การเสนอ
- on
- ไปยัง
- เพิ่มประสิทธิภาพ
- or
- อื่นๆ
- ของเรา
- เกิน
- อดีต
- อย่างทุลักทุเล
- การปฏิบัติ
- ฟิสิกส์
- โลกฟิสิกส์
- ชิ้น
- เพลโต
- เพลโตดาต้าอินเทลลิเจนซ์
- เพลโตดาต้า
- จุด
- ตำแหน่ง
- เป็นไปได้
- อย่างแม่นยำ
- หลัก
- ปัญหา
- โปรตีน
- โปรตีน
- ผลัก
- พิสัย
- อย่างรวดเร็ว
- โลกแห่งความจริง
- เหมือนจริง
- การอ้างอิง
- นักวิจัย
- ความละเอียด
- แก้ไข
- เผย
- ประจำวัน
- ผู้ปกครอง
- เดียวกัน
- พูดว่า
- ให้บริการ
- หลาย
- สำคัญ
- เล็ก
- เกี่ยวกับอวกาศ
- ขั้นตอน
- โครงสร้าง
- โครงสร้าง
- อย่างเช่น
- ล้อมรอบ
- สังเคราะห์
- ทีม
- เทคนิค
- เทคนิค
- บอก
- ทดสอบ
- กว่า
- ขอบคุณ
- ที่
- พื้นที่
- ของพวกเขา
- พวกเขา
- ตัวเอง
- ล้อยางขัดเหล่านี้ติดตั้งบนแกน XNUMX (มม.) ผลิตภัณฑ์นี้ถูกผลิตในหลายรูปทรง และหลากหลายเบอร์ความแน่นหนาของปริมาณอนุภาคขัดของมัน จะทำให้ท่านได้รับประสิทธิภาพสูงในการขัดและการใช้งานที่ยาวนาน
- พวกเขา
- นี้
- ตลอด
- ภาพขนาดย่อ
- ดังนั้น
- ไปยัง
- เครื่องมือ
- จริง
- ภายใต้
- ความเข้าใจ
- มหาวิทยาลัย
- เป็นประวัติการณ์
- ใช้
- มือสอง
- มีคุณค่า
- ต่างๆ
- ตรวจสอบ
- ต้องการ
- ทาง..
- we
- กำหนดไว้อย่างดี
- จะ
- กับ
- ภายใน
- โรงงาน
- โลก
- ปี
- คุณ
- ลมทะเล