科学家实现单分子多维度内禀参量精密测量

中国科学技术大学单分子科学团队侯建国、王兵、谭世倞等科研人员发展了多种扫描探针显微成像联用技术,实现对单分子在电、力、光等外场作用下不同内禀参量响应的精密测量,在单化学键精度上实现单分子多重特异性的综合表征。相关成果2月19日发表于《科学》。审稿人认为,该技术将具有跨领域的影响力。 精确测定分子化学结构、识别其化学物种,一直是表面科学的核心问题。即使在单个分子层次上,分子结构、电子态及其激发态、化学键振动、反应动力学行为等多维度的内禀属性,也均表现出显著的特异性。针对分子多维度内禀参量的精密测量,是全局性和综合性理解分子特异性的基础,也是一个极具挑战性的前沿问题。 过去40多年里,扫描隧道显微术(STM)及其衍生出的多种高分辨的显微成像技术,如q-Plus原子力显微术(AFM),已经获得1埃量级的空间分辨能力,但这些显微技术缺乏化学识别能力。2013年,中国科学技术大学团队利用针尖增强拉曼成像技术(TERS)......阅读全文

测序牛人发布蛋白单分子测序技术

  人类生命的蓝图是三十亿碱基对组成的人类基因组。而DNA编码的蛋白质是几乎所有生命过程的主要执行者。   现在,美国亚利桑纳州立大学Biodesign研究所的Stuart Lindsay及其同事,在纳米孔DNA测序技术的基础上,开发了能够精确鉴定氨基酸的蛋白单分子测序技术。这一技术不仅可以用

分子遗传学词汇单链DNA

中文名称:单链DNA外文名称:single-stranded DNA定义:大部分DNA以双螺旋结构存在,但一经热或碱处理就会变为单链状态。

单分子消除反应的基本概念

单分子消除反应(E1反应,E代表Elimination) 反应物先电离,离去基团断裂下来,同时生成一个碳正离子,然后失去β氢原子并生成π 键。反应分两步进行,决定速率这一步(决速步)只有反应物分子参加。故E1的速率与反应物的浓度成正比,与碱的浓度无关。单分子消除反应,而1代表反应速率只受其中一个化合

单分子亲核取代反应的特点

①SN1反应为一级反应。②反应分步进行,有碳正离子中间体生成,常发生重排。③反应物中心碳原子是手性碳原子时,产物外消旋化(旋光性部分或全部消失)。

单分子荧光成像概述:TIRF和FRET

经典的生物研究技术侧重于分子和细胞集群的研究——即研究含有大量相同形态或功能的分子或细胞的活动。但是,这种方法会忽略集群中的单个分子或子群的特异性。事实上在细胞周期的不同阶段或在不同的环境中,单个分子或细胞的活动很可能与集群表现出的整体活动不同。要对单个分子或亚群的活动进行观察,必须严格控制实验条件

单分子高速AFM:每秒50帧实时跟踪分子动力学

  分析测试百科网讯 布鲁克今天宣布发布NanoRacer高速AFM系统。凭借每秒50帧的前所未有的成像速度,这为高速扫描功能树立了新的里程碑,从而可以使用原子力显微镜(AFM)实时实时显示动态生物过程。与该领域的领先专家紧密合作开发的NanoRacer还具有原子分辨率和无与伦比的用户友好性,有望提

在单分子水平揭示药物分子硫黄素T的微观机制

  该研究工作在单分子水平揭示药物分子硫黄素T以寡聚态与靶点胰淀素蛋白结合,并从能量角度阐明分子识别过程中硫黄素T分子选择性寡聚化的微观机制。  选择性寡聚化是自然界中广泛分布的进化规律之一。在亚分子水平,两条、三条或四条a-螺旋链受分子间相互作用的精细调控,平行或反平行排列形成的螺旋卷曲,构成了蛋

盘点单分子蛋白分析的新兴工具

  阿尔茨海默症和帕金森症这样的神经退行性疾病,都是由微小的毒性蛋白寡聚体引起的。现在,新兴的单分子技术正在帮助人们研究这些蛋白聚合物,为相关疾病的治疗带来新的希望。   阿尔茨海默症被认为是β淀粉样蛋白发生错误折叠引起的。这些蛋白在神经元中累积形成了大量的淀粉样纤维和蛋白斑块,不仅影响了大脑的记

操控单分子可设计新型电子设备

  当电子设备小到分子水平,分子的电学性能和机械性能就成为关键因素。充分开发分子的电学性能和机械性能,根据特殊需要可开发出新型电子设备。据美国物理学家组织网2月21日(北京时间)报道,美国亚利桑那大学生物设计研究院利用分子机械性能,开发出一种用单分子控制导电性能的方法,可用来设计微小电

单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制

  类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能,DNA修复是探索生命的一个

单分子测序:基因测序不再遥不可及

  如果说二代测序的使命是使成本降低到1000美元/基因组的话,那么三代测序的使命就是使成本降低到100美元/基因组,进一步促进测序发展为临床的常规检测技术,在临床诊疗上发挥更大的作用。  在年初的J.P.Morgan健康医疗大会上,美国基因测序公司Illumina宣布将创建一个新公司——Grail

单分子消除反应的基本性质介绍

  由于中间体碳正离子会发生重排,故E1反应会得到重排产物。E1反应的区域选择性与E2反应相同,反应物有两种不同的β-氢时,反应遵循查依采夫规则,主要生成稳定的烯烃。产物烯烃有顺反异构时,以E型烯烃为主。  单分子消除反应与双分子消除反应和单分子亲核取代反应为竞争反应。当卤代烃在碱作用下消除时,由于

单分子测序公司Nabsys被曝已关门

  据美国媒体GoLocalProv报道,单分子DNA测序公司Nabsys已关门,它位于普罗维登斯的工厂已关闭。据其他媒体透露,Nabsys的电话无人接听,发给公司各个官员的电子邮件也无人回复。  Nabsys的平台使用固态纳米检测仪来分析单个DNA分子,揭示长距离内DNA序列的位置和身份,适合基因

单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制

单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制:类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来

单分子测序:基因测序不再遥不可及

  在年初的J.P.Morgan健康医疗大会上,美国基因测序公司Illumina宣布将创建一个新公司——Grail,致力于开发一种不超过1000美元的血液检测,用于多类型癌症的早期筛查。这种肿瘤DNA测序的主要目的是在无症状的个体中诊断各种各样的癌症,从而实现提前预防或治疗。  随着技术的不断进步,

稀土单分子磁体弛豫研究重要进展

  中科院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室唐金魁、张洪杰研究员等在稀土单分子磁体弛豫研究方面取得重要进展,相关成果发表在国际著名化学期刊《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 8538)上。   近年来,由分立的、从磁学意义上讲没有相

单分子测序推动复杂动植物的研究

  Pacific Biosciences公司近日风光无限,发布了新系统,带动股价大涨。同时,它的单分子实时(SMRT)测序技术也助力了多个植物和动物基因组的研究。这些成果近期发表在多个期刊上,展现了SMRT测序的独特魅力。  最新一期的《Nature》杂志发表了Oropetium thomaeum

单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制

类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能,DNA修复是探索生命的一个重要

单分子荧光分析技术揭示解旋酶作用机制

  类似解旋酶的蛋白与核酸相互位置的转变具有重要的细胞生物学意义,但是至今科学家们还并不清楚这个过程如何解开DNA结合蛋白,而且这一过程的基本特征迄今为止仍然倍受争议。 DNA修复指双链DNA上的损伤得到修复的现象,这个过程可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能,DNA修复是探索生命的一个

单分子测序:基因测序不再遥不可及

如果说二代测序的使命是使成本降低到1000美元/基因组的话,那么三代测序的使命就是使成本降低到100美元/基因组,进一步促进测序发展为临床的常规检测技术,在临床诊疗上发挥更大的作用。在年初的J.P.Morgan健康医疗大会上,美国基因测序公司Illumina宣布将创建一个新公司——Grail,致力于

分子蒸馏单甘酯的应用领域

  随着人们对绿色、环保、卫生、安全的要求越来越高,分子蒸馏单甘酯,来自于天然原料,具有安全、有效、稳定的食品添加剂越来越广泛的应用于人们生活的更多领域。比如:  1.食品领域:蛋糕油、奶油、咖啡伴侣、冷食、液固体饮料、乳制品、奶糖、饴糖、水果糖、巧克力、面包、饼干、花生/核桃/豆/芝麻/椰子酱(奶

Nature子刊:蛋白单分子测序技术问世

最近,美国学者在纳米孔DNA测序技术的基础上,开发了能够精确鉴定氨基酸的蛋白单分子测序技术。这一技术不仅可以用来在临床上测序蛋白质和检测新生物指标,还有望给医疗领域带来彻底的改变,在单分子水平上精确监控患者对治疗的应答情况        人类生命的蓝图是三十亿碱基对组成的人类基因组。而DNA编码的蛋

量子点单分子成像助力CRISPR机制研究

量子点(Quantum dots)做为无机合成的纳米材料,具有超越传统荧光染料的独特光学性质,比如荧光亮度高、无需避光、不会淬灭,是新一代的优质荧光探针。单分子成像(single-molecule imaging)技术中,将荧光探针用于单分子标记,要求荧光亮度高以满足灵敏度和分辨率的需求,同时要求观

单分子亲核取代反应的影响因素

卤代烷结构在卤代烷的SN1反应机理中,生成活性中间体碳正离子的第一步是决速步骤,由于烷基碳正离子的稳定性次序是(CH3)3C+>(CH3)2CH+>CH3CH2+>CH3+,所以卤代烷进行SN1反应的活性次序为(CH3)3CX(3°)>(CH3)2CHX(2°)>CH3CH2X(1°)>CH3X°。

全新测序技术利弊比较之单分子测序

  在去年召开的美国微生物学会上,来自明斯特大学的医学微生物学家Dag Harmsen开始听到了有关德国大肠杆菌疫情爆发的传言,这场疫情首先在德国北部地区爆发,感染了至少4000人,夺去了超过50人的生命(德国范围内),在德国以外的欧洲地区也发现了76名患者。   Harmsen教授在这场疫情

单分子免疫检测技术发展研究

一、单分子免疫检测技术概述1.单分子免疫检测技术概念(1)SMD技术的含义单分子检测技术(Single Molecule Detection,简称SMD)是指在单分子水平上通过生物分子的构象变化、动力学、分子之间相互作用以及对单个分子进行操纵等方式进行检测,是一种适用于单分子水平上探求分子的基本物理

单分子亲核取代反应的反应机制

SN1反应的反应机理可概述为:反应物首先解离为碳正离子与带负电荷的离去基团,这个过程需要能量,是控制反应速率的一步。分子解离后,碳正离子立即与亲核试剂结合,是快的一步。以叔丁基溴在碱性溶液中的水解反应为例,其反应步骤如下:反应的第一步是叔丁基溴缓慢解离形成叔丁基正碳离子和溴负离子,这一过程需要的能量

长春应化所在单分子单粒子催化研究方面获新进展

  中国科学院长春应用化学研究所电分析国家重点实验室徐维林课题组围绕异相催化剂催化活性及稳定性问题展开单分子单纳米粒子水平研究,发现了一系列新的催化现象。   基于荧光单分子单纳米粒子催化研究方法和铂的双功能催化作用,克服了荧光单分子方法难以触及电催化领域的局限,首次成功地在单粒子层面揭示了铂纳米粒

掌握DNA分子的“车流速度”-单分子操作实现近乎完美控制

  瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)研究人员多年来致力于改进纳米孔技术,该技术可让DNA分子通过膜上的小孔以测量离子电流,研究人员则可以通过分析核苷酸在电流通过时的扰动情况,来确定DNA的核苷酸序列。该研究19日发表在《自然·纳米技术》上。  分子的快速运动使得对其实现高精度分析具有挑战性。EPFL

中科院上海应物所酶分子马达单分子研究获进展

  中科院上海应用物理研究所研究人员实现了对界面酶分子的单分子实时荧光成像,并且发现酶分子的趋向运动是平动与转动的竞争平衡结果。相关成果日前发表于《美国化学会志》。  液体中的分子通常作无规则的布朗运动。而对于有催化活性的酶分子而言,它们可利用酶促反应过程中释放的能量驱动其自身运动。但酶分子是否存在