Spatiotemporal mapping of three dimensional rotational dynamics of single ultrasmall gold nanorods.
Spatiotemporal mapping of three dimensional rotational dynamics of single ultrasmall gold nanorods.
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DOI：
10.1038/srep05948
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发表时间：
2014-08-05
影响因子：
4.6
通讯作者：
Pradeep T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chaudhari K;Pradeep T
在复杂和动态的细胞环境中，纳米机械的位置和方向的时空映射对于详细了解许多生物物理过程是必不可少的。为了真正观察这种具有高信噪比和减少来自标记探针的干扰的生物分子动力学，减小纳米生物标记物的尺寸和简化用于其观察的技术是重要的。在这里，我们实现了这一点，使用偏振暗场散射显微光谱（PDFSMS），在其最简单的形式，使它是部署在几个实验。我们不仅在HEK293细胞内定位了尺寸为30（长度）× 10 nm（直径）的微小金纳米棒（GNRs），而且还使用一种新方法展示了其原位偏振模式的映射。 利用DFSMS和PDFSMS对旋转GNR的真实的实时观测数据，对GNR的面内和面外旋转模态进行了分辨。我们已经证明，PDFSMS本身可以提供完整的信息，GNR的状态。向前迈进了一步，我们展示了PDFSMS的应用程序，以跟踪三维旋转动力学的转铁蛋白共轭GNRs活HEK293细胞内。这些第一次使用PDFSMS的微小GNRs的三维细胞内旋转动力学的观察提出了单粒子散射光谱学的新里程碑。
Spatiotemporal mapping of the position and orientation of nano-machinery inside complex and dynamic cellular environments is essential for the detailed understanding of many bio-physical processes. For the genuine observation of such biomolecular dynamics with high signal to noise ratio and reduced disturbance from the labeling probes, reduction in the size of nano-bio labels and simplification of techniques for their observation are important. Here we achieve this using polarized dark field scattering micro-spectroscopy (PDFSMS), in its simplest form so that it is deployable in several experiments. We not only locate tiny gold nanorods (GNRs) of size 30 (length) × 10 nm (diameter) inside HEK293 cells but also demonstrate mapping of their in-situ polarization patterns using a novel method. Real time observations of rotating GNR with DFSMS and PDFSMS are used to resolve in-plane and out-of-plane rotational modes of GNR. We have shown that PDFSMS itself can provide complete information about the state of GNR. A step ahead, we demonstrate the application of PDFSMS to track three dimensional rotational dynamics of transferrin-conjugated GNRs inside live HEK293 cells. These first-time observations of the three dimensional intracellular rotational dynamics of tiny GNRs using PDFSMS present a new landmark in single particle scattering spectroscopy.
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影响因子：
4.3
作者：
Kawashima, Nagako;Nakayama, Kenichi;Biju, Vasudevanpillai
通讯作者：
Biju, Vasudevanpillai
DOI：
10.1364/josaa.25.002693
发表时间：
2008-11-01
影响因子：
1.9
作者：
Draine, Bruce T.;Flatau, Piotr J.
通讯作者：
Flatau, Piotr J.
DOI：
10.1364/josaa.11.001491
发表时间：
1994-04-01
影响因子：
1.9
作者：
DRAINE, BT;FLATAU, PJ
通讯作者：
FLATAU, PJ
影响因子：
10.8
作者：
Marchuk, Kyle;Ha, Ji Won;Fang, Ning
通讯作者：
Fang, Ning
影响因子：
10.8
作者：
Ha, Ji Won;Marchuk, Kyle;Fang, Ning
通讯作者：
Fang, Ning