Исследователи создали новый инструмент для изучения отдельных биологических молекул

Исследователи из Университета штата Айова и Национальной лаборатории Эймса объединили технологии оптической и атомно-силовой микроскопии, чтобы проводить трёхмерные измерения отдельных биологических молекул с беспрецедентной точностью.

Существующие технологии позволяют измерять молекулы по осям X и Y в двумерной плоскости. Новая технология — standing wave axial nanometry (SWAN) — позволяет измерять высоту (ось Z) с точностью до нанометра (миллиардной доли метра), не требуя специальной оптики или поверхностей для образцов.

Как это работает:

• Коммерческий атомно-силовой микроскоп присоединяют к флуоресцентному микроскопу для одиночных молекул.
• Остриё атомно-силового микроскопа позиционируют над сфокусированным лазерным лучом, создавая стоячую волну.
• Молекулу, обработанную для свечения, помещают в эту волну.
• По мере движения острия вверх-вниз флуоресценция молекулы колеблется, что коррелирует с её расстоянием от поверхности. Это расстояние можно сравнить с маркером на поверхности и измерить.

Точность метода:

• Точность измерения высоты молекулы — менее 1 нанометра.
• Прецизионность (воспроизводимость) повторных измерений — 3,7 нанометра.

Для калибровки и проверки технологии использовались флуоресцентные наносферы и одиночные нити ДНК. Метод может быть полезен медицинским исследователям, которым необходимы высокодетальные данные микроскопии, и имеет коммерческий потенциал.