《科学》:检测单个分子的新方法

来自美国加州理工学院应用物理学系和生物学系的研究人员发现了一种能检测单个生物分子的显微光学新方法,并且用一种免疫系统的信号蛋白cytokines证实了此方法的有效性,他们预计这一方法可以用于多种医学领域,例如癌症和其它疾病的早期诊断,以及基础生物学研究等。这一研究成果公布在《Science》网络版快讯上。 原文检索:Published Online July 5, 2007Science DOI: 10.1126/science.1145002Label-Free, Single-Molecule Detection with Optical Microcavities [Abstract] 目前单分子检测技术需要标记靶标分子,这带来了许多实验上的不便,在这篇文章中,研究人员报告了一种高特异性,高敏感性的光学感应器,能有效的探测单个生物分子。 信息科学技术以及应用物理教授Kerry Vahala认为,这一新探测技术来源于之......阅读全文

信号分子的特点

特异性:只能与特定的受体结合;高效性:几个分子即可发生明显的生物学效应,如各种激素在血液中的浓度极低,一般在每100mL血液中只有几ug甚至几ng,但对人体的生理调节作用却非常重大;可被灭活:当完成一次信号应答后,信号分子会通过修饰、水解或结合等方式失去活性而被及时消除,以保证信息传递的完整性和细胞

信号分子的简介

  信号分子是指生物体内的某些化学分子,它们既不是营养物,又非能源物质和结构物质,也不是酶,而是用来在细胞间和细胞内传递信息的物质,它们唯一的功能是与细胞受体,如激素、局部介质、神经递质等结合并传递信息。信号分子根据溶解性通常可分为亲脂性和亲水性的两类。

分子生态学单链构象多态性

单链构象多态性,在一定条件下, 单链DNA可形成特有的二级结构。不同 DNA链上单个碱基的改变可引起其二级结 构的改变,从而改变DNA链在非变性胶中 的电泳迁移率形成的多态性称作单链构象多 态性。单链DNA片段呈复杂的空间折叠构 象。这种立体结构主要是由其内部碱基配对 等分子内相互作用力来维持的,当

5000bp!单分子测序读长再次升级

  PacBio RS单分子测序在发布时就以其超长的读长引起研究者的极大兴趣。在不到一年的时间里,随着年初C2试剂的升级,Pacbio RS的平均读长达到了3000bp,并迅速在测序的各个领域,特别是De novo中发挥了巨大的读长优势。Pacific Biosciences公司在11月6日

单分子测序轻松升级参考基因组

  现代基因组学的最大需求之一,就是得到人类和模式生物的高质量完成基因组。目前,人们利用二代测序技术对越来越多的物种(从原核生物到真核生物)进行了基因组测序,取得了许多重要的研究成果。   不过大部分物种的基因组还中存在有大量的缺口gap,就目前的数据来说,各种已测序物种的基因组中缺口gap所占的

全球首例单分子电子开关器件在我国问世

北京大学郭雪峰课题组与中外科学家协同攻关,利用二芳烯分子为功能中心、石墨烯为电极,实现了可逆单分子光电子开关器件的构建,并申请了发明ZL。成果近日发表于《科学》。 利用单个分子构建电子器件有望突破目前半导体器件微小化发展中的瓶颈,其中实现可控的单分子电子开关功能是验证分子能否作为

PNAS:单分子成像:结构生物学的未来

  结构到功能的研究对生物学领域有着重要的意义。自从解析出DNA的三维结构后,结构生物学帮助科学家们解析出了更多的生物大分子的结构,解决了很多生物学的根基上的问题。然而,结构生物学的发展受到了技术层面上的重大瓶颈。新技术的出现,将对结构生物学的发展带了跨越式的进展。  传统的结构解析方法是X光衍射和

世界首个单分子电动马达在美问世

  据美国物理学家组织网9月5日(北京时间)报道,美国塔夫斯大学文理学院化学家用单个丁基甲基硫醚分子,制造出世界上第一个电动分子马达,其旋转方向和速率都能实时监控,有望为医疗、工程等领域的微型器械提供动力。研究论文发表在9月4日的《自然·纳米技术》上。   该电动分子马达仅1纳米宽,打破了现有最小

单分子电化学研究获新进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510032.shtm近日,华东理工大学化学与分子工程学院教授马巍课题组在单分子电化学方法探究过氧化氢酶有无磁场下构象动力学方面取得新进展,相关研究成果以《利用单体碰撞电化学方法探究过氧化氢酶在有无磁场下

谢晓亮院士:单分子技术透视生命之谜

  2012和2013年,由北京大学多个研究团队合作完成的世界首个高精度人类男性和女性个人遗传图谱相关论文相继发表于《科学》和《细胞》杂志。这一工作采用的单细胞DNA扩增技术MALBAC,与以前的技术相比,该技术将单细胞全基因组测序的精确度大幅度提高,以至于能够发现个别细胞之间的遗传差异。  MAL

Nature子刊:单分子测序揭示鹦鹉模仿能力

  研究团队通过单分子测序揭示了鹦鹉基因组的特殊区域,并采用第二代测序技术对单分子测序数据进行了修正。文章发表在7月1日Nature Biotechnology杂志网站上。   如今单分子测序技术炙手可热,这一新技术能生成超长的测序读段,“能更容易拼装基因组的复杂部分,”文章的共同作者Duke

单分子实时测序技术的三大优势

  Biosciences的单分子实时测序技术(SMRT)因其出色的读长而引人注目。然而,因通量较低,且一直被错误率高的流言所困扰,SMRT技术似乎有些被忽视。近日,几位著名科学家在《Genome Biology》杂志上发表文章,试图消除这些误解,为SMRT正名。   这篇文章的通讯

中国科大在单分子磁体领域取得重要进展

近日,中国科学技术大学杨上峰教授团队在单分子磁体领域取得重要进展,合成了首例含有镝-镝(Dy-Dy)共价键的双金属富勒烯,获得了具有强反铁磁耦合的高性能单分子磁体,其阻塞温度为目前报道的所有通过4f电子直接耦合的多核单分子磁体中的最高值。相关研究成果以“Short Didysprosium Cova

甲醛单分子光解中的”漫游”机理获解析

   “漫游”是化学反应中不寻常但有趣的机理,通过“漫游”机理会产生意想不到的产物,并且其呈现的产物末态分布与传统的最小能量路径呈现的分布完全不同。  自2004年,西北大学物理所谢长建教授等通过实验和理论共同验证了甲醛(H2CO)单分子光解中的”漫游”机理以来,“漫游”反应逐渐成为被人们所熟知的一

科学家首次改变单分子内原子键

  来自IBM欧洲研究院、西班牙圣地亚哥·德·孔波斯特拉大学和德国雷根斯堡大学的研究人员首次改变了单个分子内原子之间的键,并在此基础上创造出新键。相关研究刊发于最新一期《科学》杂志,有助科学家进一步理解氧化还原反应并创造出新分子。  研究人员指出,目前制造复杂分子或分子装置的方法通常相当具有挑战性,

关于单分子亲核取代反应的基本介绍

  单分子亲核取代反应(unimolecular nucleophilic substitution,SN1)是只有一种分子参与了决定反应速率关键步骤的亲核取代反应,简写为SN1,其中S表示取代反应,角标N表示亲核,1表示只有一种分子参与速控步骤。

新技术实现对单分子的超快操纵

对于实验科学而言,新材料、新方法、新表征的发展是相关研究领域取得关键突破的重要保障。为此,研之成理特此开设“新思路专栏”,深入介绍“新材料、新方法、新表征”相关的研究进展,希望给科研人员带来一丝启发与帮助。    前言    扫描探针技术可以运用原子级别精确的力在表面上构建功能性原子、分子结构,

分子蒸馏单甘酯的使用方法介绍

  用量: 0.1%-0.5%(按产品配方原料重量计),若产品油脂、蛋白质等成份较多,或含不易乳化的原料,则应增加分子蒸馏单甘酯的用量至1%-5%。  1、利用分子蒸馏单甘油酯的自乳化特点,将一份单酯加于10-20份水中,加热至60-75℃,搅拌溶解,制成水合甘油酯,HLB值增加到9-10,亲水性增

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

中国科大获世界首张单蛋白质分子磁共振谱

  中国科学技术大学杜江峰教授领衔的研究团队将量子技术应用于单个蛋白分子研究,在室温大气条件下获得了世界上首张单蛋白质分子的磁共振谱。该研究将磁共振技术的研究对象从数十亿个分子推进到单个分子,而且在“室温大气”这一宽松的实验环境,为该技术未来在生命科学等领域的广泛应用提供了必要条件,使得高分辨率的纳

新技术!蛋白DNA交互作用在单分子水平迎来重要突破!

  ChIP-seq、ATAC-seq等都是常见的研究体内蛋白质与DNA相互作用的有力工具,但这些传统方法都无法获得每一个大片段DNA分子上蛋白结合的真实状态,无法进行DNA复杂结构域蛋白-DNA交互作用的分析,使得蛋白-DNA交互作用在单分子水平的研究受到限制。  近日,华大基因唐冲博士团队在bi

免疫球蛋白分子的特点

  Ig最显着的生物学特点是能够特异性地与相应的抗原结合,如细菌、病毒、寄生虫、某些药物或侵入机体的其他异物。Ig的这种特异性结合抗原特性是由其V区(尤其是V区中的高变区)的空间构成所决定的。Ig的抗原结合点由L链和H链超变区组成,与相应抗原上的表位互补,借助静电力、氢键以及范德华力等次级键相结合,

免疫球蛋白分子的结构

  (1)VL和VH是与抗原结合的部位,其中HVR(CDR)是V区中与抗原决定簇(或表位)互补结合的部位。VH和VL通过非共价相互作用,组成一个FV区。单位Ig分子具有2个抗原结合位点(antigen-bindingsite),二聚体分泌型IgA具有4个抗原结合位点,五聚体IgM可有10个抗原结合位

小分子蛋白Western-blot-检测

实验概要 1.目的  检测小分子蛋白抗体2.  3. 适用范围  单克隆抗体和多克隆抗体实验原理将经电泳分离的抗原转印到膜上作为固相,利用酶标记的抗抗体以检测已与固相抗原结合的受检抗体主要试剂试剂配制4.1.1  40% Bis-acrylamide with 2.6% C (Acrylamide:

我所提出面向复杂糖苷的纳米孔单分子检测方法

近日,我所生物技术研究部生物分离与界面分子机制研究组(1824组)卿光焱研究员、李闵闵副研究员团队在纳米孔糖链检测分析方面取得新进展,利用气单胞菌溶素纳米孔和高浓度氯化锂溶液,在人工智能的辅助下,实现了多种甜菊糖苷分子的精准单分子识别及其在复杂样品中的快速定性、定量分析。甜菊糖苷是一类来源于植物的二

郭雪峰课题组在单分子检测研究领域取得重要进展

   单分子检测技术是一种在单分子层次上揭示组装基元/生物分子间相互作用的精妙方法,能够提供隐藏在系综实验中的分子结构与功能之间的丰富信息,因而被广泛应用于单个相互作用事件的动力学研究。针对传统的单分子荧光检测手段可能遇到的问题,如需要荧光标记、具有光漂白以及时间分辨率不足的问题,最近北京大学化学与

单分子荧光检测法实现生物膜界面的精密物理测量

  膜蛋白在细胞代谢中起着至关重要的作用。研究膜蛋白特定区域在生物膜上的位置,尤其是沿垂直于膜方向的位置及其动态变化,对于理解膜蛋白的功能及相关的分子机制有重要意义。一些传统的生物物理技术如核磁共振(NMR)等可以给出时间和系综平均的数据,但如何实时追踪单个膜蛋白在约4纳米厚的膜内或膜表面几纳米范围

数字光纤单分子检测技术首次“查”出肺癌生物标志物

  “中国大气中PM2.5指数偏高,近年来肺癌发生率上升较快。我们利用数字光纤单分子检测技术,在中国开展肺癌早期生物标志物筛查,目前取得了一定的进展。” 5月25-27日,在长沙举行的“第八届生物分析、生物医学工程与纳米技术国际会议”上,美国工程院、医学院两院院士David R. Walt教授说。 

生物传感及光谱成像(上):深究机理-单分子检测成趋势

    2023年7月16日,第22届全国分子光谱学术会议暨2023年光谱年会召开的第二天,在生物传感及光谱成像专场的上午半场,专家们带来单分子检测、生物酶传感器、化学修饰、手性检测等领域的精彩报告。中山大学欧阳钢锋教授    中山大学的欧阳钢锋教授做“多孔晶态框架限域的级联催化应用于生物传感”的报

畸形蛋白质引发的疾病有望通过测量单分子有效电荷诊断

  瑞士国家科学基金会近期宣布,瑞士研究人员首次精确测量出了单个分子在溶液中的有效电荷,相关研究有望用于未来的医学诊断。  许多生命现象涉及蛋白质等分子之间的相互作用,而电荷在其中起着至关重要的作用。然而,蛋白质在生物体内通常存在于含水环境中,用传统方法很难准确地测量蛋白质在这一环境中的电荷。  苏