Three-Dimensional Tracking of Tethered Particles for Probing Nanometer-Scale Single-Molecule Dynamics Using a Plasmonic Microscope.
Three-Dimensional Tracking of Tethered Particles for Probing Nanometer-Scale Single-Molecule Dynamics Using a Plasmonic Microscope.
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DOI：
10.1021/acssensors.1c01927
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发表时间：
2021-11-26
期刊：
影响因子：
8.9
通讯作者：
Wang S
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ma G;Wan Z;Yang Y;Jing W;Wang S
三维（3D）跟踪表面拴系的单粒子揭示了分子系链的动力学。然而，大多数3D跟踪技术缺乏精确度，特别是在轴向方向上，用于测量具有几纳米空间尺度的生物分子的动态。在这里，我们提出了一种等离子体激元成像技术，可以跟踪运动的~100拴系粒子在3D同时与亚纳米轴向精度和个位数纳米横向精度在毫秒级的时间分辨率。通过高空间分辨率的三维坐标跟踪，我们可以确定单个短DNA的动力学，并研究其与酶的相互作用。我们进一步表明，粒子运动模式可以用来识别特异性和非特异性的相互作用，在免疫测定。我们期望我们的3D跟踪技术可以有助于在单分子水平上理解分子动力学和相互作用。
Three-dimensional (3D) tracking of surface-tethered single-particle reveals the dynamics of the molecular tether. However, most 3D tracking techniques lack precision, especially in axial direction, for measuring the dynamics of biomolecules with spatial scale of several nanometers. Here we present a plasmonic imaging technique that can track the motion of ~100 tethered particles in 3D simultaneously with sub-nanometer axial precision and single-digit nanometer lateral precision at millisecond time resolution. By tracking the 3D coordinates of tethered particle with high spatial resolution, we are able to determine the dynamics of single short DNA and study its interaction with enzyme. We further show that the particle motion pattern can be used to identify specific and non-specific interactions in immunoassays. We anticipate that our 3D tracking technique can contribute to the understanding of molecular dynamics and interactions at the single-molecule level.
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影响因子：
16.6
作者：
Huhle, Alexander;Klaue, Daniel;Brutzer, Hergen;Daldrop, Peter;Joo, Sihwa;Otto, Oliver;Keyser, Ulrich F.;Seidel, Ralf
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Seidel, Ralf
影响因子：
16.6
作者：
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