Probing solid-state nanopores with light for the detection of unlabeled analytes.
Probing solid-state nanopores with light for the detection of unlabeled analytes.
复制标题
DOI：
10.1021/nn505545h
复制
发表时间：
2014-11-25
期刊：
影响因子：
17.1
通讯作者：
Meller, Amit
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Anderson, Brett N.;Assad, Ossama N.;Gilboa, Tal;Squires, Allison H.;Bar, Daniel;Meller, Amit
关键词：
纳米孔传感能够对多种分析物（包括 DNA、RNA 和蛋白质复合物）进行无标记单分子测量。生物技术应用已取得很大进展；然而，电探测离子电流会引入非理想的噪声分量。在这里，我们进一步开发了一种将离子电流耦合到 Ca2+ 敏感染料荧光信号的逐光子计数的方法，并使用 TIRF 和共焦显微镜演示了通过固态纳米孔对生物聚合物易位进行无标记光学检测。我们表明，通过微调 CaCl2 梯度、EGTA 浓度和电压，可以将光信号定位到紧邻孔的位置。因此，光信号中的噪声谱密度分布在整个频率范围内呈现出几乎平坦的分布。通过在共焦显微镜中使用高速光子计数装置以及使用更强的光源获得更高的光子计数率，我们可以提高信号采集的信噪比，而在TIRF中使用宽视场成像可以同时对大阵列纳米孔进行定量成像。
Nanopore sensing has enabled label-free single-molecule measurements on a wide variety of analytes, including DNA, RNA, and protein complexes. Much progress has been made toward biotechnological applications; however, electrically probing the ion current introduces nonideal noise components. Here we further develop a method to couple an ionic current to a photon-by-photon counting of fluorescent signal from Ca2+-sensitive dyes and demonstrate label-free optical detection of biopolymer translocation through solid-state nanopores using TIRF and confocal microscopy. We show that by fine adjustment of the CaCl2 gradient, EGTA concentration, and voltage, the optical signals can be localized to the immediate vicinity of the pore. Consequently, the noise spectral density distribution in the optical signal exhibits a nearly flat distribution throughout the entire frequency range. With the use of high-speed photon counting devices in confocal microscopy and higher photon count rates using stronger light sources, we can improve the signal-to-noise ratio of signal acquisition, while the use of wide-field imaging in TIRF can allow for simultaneous quantitative imaging of large arrays of nanopores.
登录
查看更多内容
影响因子：
10.8
作者：
McNally B;Singer A;Yu Z;Sun Y;Weng Z;Meller A
通讯作者：
Meller A
影响因子：
10.8
作者：
Fologea, D;Uplinger, J;Li, JL
通讯作者：
Li, JL
DOI：
10.1007/978-1-61779-773-6_6
发表时间：
2012-01-01
期刊：
Methods in molecular biology (Clifton, N.J.)
影响因子：
--
作者：
Singer, Alon;McNally, Ben;Meller, Amit
通讯作者：
Meller, Amit
影响因子：
17.1
作者：
Shasha C;Henley RY;Stoloff DH;Rynearson KD;Hermann T;Wanunu M
通讯作者：
Wanunu M
影响因子：
46.9
作者：
通讯作者：
--