BioAFM je stále více široce rozšířené používání v biomedicínských a biologických studiích kvůli jeho extrémně vysokému rozlišení a schopnosti provádět experimenty s živými buňkami v kapalině a za fyziologicky relevantních a okolních podmínek.
BioAFM také nabízí mapování povrchu nanometru vhodného pro řadu elektrických a mechanických vlastností, včetně tuhosti, pružnosti, vodivosti a povrchového potenciálu.
Technologie Bruker BIOAAFM zmocňuje vědce o životě vědy, aby prozkoumali, jak tyto vlastnosti ovlivňují klíčové buněčné funkce, včetně komunikace, signalizace, buněčného dělení, diferenciace, nádoru, nádoru metastázaa infekce.
Obrázek kredit: Sanjaya Viraj Bandara/Shutterstock.com
Co je to bioafm?
A Bioafm je specializovaný mikroskop atomové síly určený pro studium měkké hmoty a biologických vzorků. Tyto nástroje jsou ideální pro měření křehkých, měkkých a komplexních vzorků za blízkých fyziologických podmínek.
Bioafmy umožňují analýzu jednotlivých molekul, bakterií, živých buněk, nukleových kyselin a tkání, aniž by ohrozily jejich strukturální integritu. Jejich všestrannost umožňuje neinvazivní měření biologických vzorků, včetně zobrazování bez štítků v kapalném prostředí, což z nich činí výkonný nástroj pro výzkum vědy o životě.
Jak jsou bioafmy přizpůsobeny pro použití v biologických studiích?
BioAFMS mají specializované fáze, držáky vzorků a konzoly a režimy měření, z nichž všechny byly speciálně navrženy tak, aby vyhovovaly vzorkům a experimentům vědy o životě.
Dalším jedinečným rysem nástrojů Bruker BioAFM je jejich schopnost nakonfigurovat se širokou škálou volitelných příslušenství a pokročilých režimů, rozšiřující se schopnosti měření a kompatibilita vzorku, aby vyhovovala i nejnáročnějším biologickým a měkkým vzorkům.
Mezi výrazné schopnosti a rysy nástrojů Bruker BioAFM patří:
- Vysokorychlostní schopnosti AFM až 50 snímků za sekundu usnadňují přesnou vizualizaci molekulární dynamiky.
- Poškození jemných biologických vzorků je zabráněno díky přesné kontrole síly.
- Plně integrovaná korelovaná analýza je umožněna prostřednictvím komplexního rozsahu pokročilých optických technik.
- Pro měkké vzorky jsou k dispozici specifické metody analýzy dat, včetně zobrazování kontaktních bodů.
- Velký rozsah Z (> 100 µm) umožňuje experimenty s adhezními buňkami a měření náročných biologických vzorků obsahujících strmé, vysoce zvlněné povrchy.
- Pokročilé automatizace usnadňují samoregulační měřicí rutiny určené k maximalizaci propustnosti a zlepšení přesnosti. Mezi tyto funkce patří automatizované zarovnání detektoru, experimentální vytváření pracovního postupu a nastavení parametrů skenování.
- Pro navigaci kolem velkých vzorků je k dispozici funkce optického obkladu.
- Držáky konzoly mohou být vyčištěny a autoklávovány, což umožňuje přímý přístup k biohazarsům v laboratořích biologické bezpečnosti a zároveň umožnit přípravu vzorků, nakládání, experimenty a kroky likvidace, které mají být provedeny v rámci zařízení BSL.
- Různé příslušenství lze použít ke zkoumání širokého rozsahu vzorků biologických a měkkých hmot na substrátech, tvarech a materiálech různých velikostí (například krycích sklíčků, Petriho jídel nebo biochips) a za různých podmínek prostředí (například teplota, atmosféra, plyn nebo hodnota pH).
- Automatizované, velké plochy, multiparametrická charakterizace hustě zabalených buněčných vrstev a vysoce vlnitých tkání lze dosáhnout bez nutnosti řezání mikrotomu.
Jaké jsou výhody používání BIOAAFM?
Mikroskopie atomové síly poskytuje trojrozměrné obrazy povrchových prvků a topografie a bioafmy rozšiřují, vylepšují a optimalizují tuto techniku tak, aby vyhovovaly specifickým potřebám a výzvám biologického výzkumu.
BioAFM nabízí řadu zřetelných výhod oproti jiným metodám. Patří sem:
- Vysoké prostorové rozlišení umožňuje uživatelům prozkoumat morfologii a povrchovou strukturu v sub-molekulárním rozlišení a zdůrazňuje interakce v řadě Piconewton.
- Vzorky mohou být studovány v kapalině a za blízkých fyziologických podmínek. Tyto schopnosti jsou jedinečné pro mikroskopii atomové síly a jsou ideální pro zkoumání živých buněk v médiu.
- Kapacita BIOAAFM pro bezvýznamné a neinvazivní zkoumání živých buněk je ideální pro použití s jemnými biologickými vzorky.
- BIOAAFM lze použít ve spojení s dalšími pokročilými technikami optické mikroskopie a nabízí korelovaná měření a doplňkové datové sady, které vědcům nabízejí komplexnější vhled do složitých biologických procesů.
Jaké jsou výhody automatizovaných měření BIOAAFM?
Řada nástrojů BioAFM Bruker se může pochlubit specializovanými softwarovými funkcemi a schopnostmi navrženými tak, aby podporovaly vysoce výkonné zkoumání AFM založené na AFM měkkých a biologických vzorků.
K dispozici jsou automatizované postupy přístrojů, včetně zarovnání, provozu a kalibrace, zatímco automatizované měření a pokročilé schopnosti analýzy dat umožňují přímé a efektivní experimentální nastavení a běh a zároveň zlepšují přesnost a reprodukovatelnost výsledků.
Mezi pokročilé automatizační funkce patří:
Nástroje Bruker BioAFM zahrnují prvky pokročilé automatizace a dálkového ovládání, které zefektivňují složité experimenty a zvyšují účinnost výzkumu:
ExperimentPlanner umožňuje uživatelům předdefinovat nastavení a parametry, což umožňuje automatizované provádění složitých experimentů.
ExperimentControl, nástroj založený na prohlížeči, podporuje vzdálené monitorování dlouhodobých laboratorních experimentů z jakéhokoli zařízení. Při použití spolu s experimentsplannerem tyto nástroje umožňují samoregulační dlouhodobé experimenty, které napodobují podmínky v reálném životě. Vědci mohou dohlížet a kontrolovat své studie na dálku, což snižuje potřebu praktického zapojení do zdlouhavých, opakujících se postupů.
SmartMapping poskytuje flexibilitu pro definování více dvourozměrných map sil a předvolců zájmu (ROI) pro automatizované vyšetření. Tato funkce usnadňuje systematické studium velkých vzorkových ploch s přesností.
Automatizované velké zobrazení s více regiony je dosaženo integrací DirectTilingu, DirecToverlay 2 a multiscanového softwaru, čímž se rozšiřuje optické sledování pole. Jejich bezproblémová optická integrace zajišťuje přesnou korelaci mezi AFM a optickými daty.
Využití těchto pokročilých funkcí zvyšuje a rozšiřuje schopnosti systémů Bruker BioAFM na:
- Zvýšit produktivitu a propustnost
- Generovat statisticky relevantní datové sady
- Zvýrazněte korelaci parametrů a křížovou korelaci automatizovaným cyklováním prostřednictvím příslušných parametrů
- Povolit dlouhodobé, bezobslužné a samoregulační experimentální série
- Povolte dálkové sledování dlouhodobých laboratorních experimentů
Tyto typy automatizovaných funkcí umožňují zvýšenou propustnost, standardizované rutiny analýzy dávek a statisticky relevantní datové soubory – podstatné úvahy v biologickém výzkumu, zejména u výzkumných pracovníků pracujících v nanomedicínských a klinických oblastech.
Proč je vhodné integrovat BIOAAFM s optickým/fluorescenčním mikroskopem?
Významnou přínosem Brukerova instrumentace BIOAFM je jeho schopnost snadno kombinovat s pokročilými technikami optické mikroskopie, jako je STED nebo fluorescenční mikroskopie, což umožňuje komplementární datové sady a korelované měření.
Integrace Brukerových bioafmů s pokročilými optickými zobrazovacími technikami je bezproblémová, díky specializované fázi AFM navržené pro kompatibilitu s komerčně dostupnějšími invertovanými a konfokálními optickými mikroskopy.
Hlava AFM je umístěna na jevišti a software, jako je funkce Bruker Directoverlay, se pak používá k kolokalizaci optických a AFM obrázků. To umožňuje přímou korelaci získaných AFM a optických dat.
Není třeba přenášet vzorek mezi nastavením a systém podporuje širokou škálu typů fotoaparátu a detektorů.
Snadné optické import obrazu, pokročilé kalibrační algoritmy a vizualizační rutiny umožňují přesnou navigaci napříč vzorkem, což umožňuje vícerozměrnou charakterizaci v rámci jediného experimentu.
Mezi kompatibilní techniky patří epifluorescence, konfokální, fázový kontrast a mikroskopické metody super-rozlišení, jako jsou STED, TIRF a Storm.
Schopnost získat korelační soubory dat v reálném čase je zvláště klíčem k oblasti výzkumu vědy o životě. Je to proto, že:
- Zmocňuje vědce studovat topografii biologických vzorků pomocí AFM a současně pozoruje fluorescenčně značené buněčné složky.
- Umožňuje multiparametrické pozorování na místě Dynamika, včetně skládání proteinů, interakcí receptorového ligandu, dynamiky proteinů s jednou molekulou a mechanosenzitivní signální dráhy.
Korelační AFM a pokročilá optická mikroskopie ve vědeckém výzkumu Life Science Ebook
Jaká příprava vzorku je potřeba pro použití BIOAAFM?
BioAFM je technika bez štítků, která umožňuje měření ve vzduchu i kapalině, což je ideální pro studium živých buněk za blízkých fyziologických podmínek. Na rozdíl od jiných zobrazovacích metod nevyžaduje vakuum ani nevyžaduje před měřením zmrazení, sušení, povlak nebo mikrotomové rozdělení vzorků.
Pro optimální výsledky musí vzorek přilepit vhodný povrchový substrát, jako je Petriho miska, krycí sklíčko nebo slída.
Při měření v kapalině by měl být vzorek ponořen do vhodného pufrového roztoku. Pro zajištění vysoce kvalitního zobrazování se doporučuje předem důkladně vyčistit substrát, aby se odstranily kontaminanty nebo artefakty, které by mohly narušit měření.
Potvrzení
Vyrobeno z materiálů původně napsaných Brukerem Nano GmbH.
O použití bioafm
Používání BIOAAFMBývalý JPK Instruments AG, je předním výrobcem nanoanalytických nástrojů – zejména založených na mikroskopu atomové síly (AFM) a optických pinzerových systémů – pro životní vědy a aplikace měkkých hmot.
Kombinujeme nejvyšší technické dovednosti s vizionářskými aplikacemi. Naše práce aplikuje nanotechnologii způsoby, jak poskytovat řešení výzvám, kterým dnes čelí vědci v životních vědách a měkkých věcech. Naším přesvědčení je, že pouze ty nejlepší nástroje jsou dostatečně dobré pro výzkum života. Podrobně posloucháme ucho vědce na současné výzvy našich zákazníků a najdeme jednotlivá řešení pro individuální problémy. Takto rozumíme našemu podnikání.
Primární aktivita
Výrobce materiálu
Technologie skenování sondy pro měkké a životní vědy
