DNA-based force sensor with colorimetric detection | Molecular Force Balance
具有比色检测功能的基于 DNA 的力传感器 |
基本信息
- 批准号:183545761
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2010
- 资助国家:德国
- 起止时间:2009-12-31 至 2013-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The conformational changes that many macromolecules undergo inside living cells are crucial for their biological functions. During such motions, the molecules exert and experience stretching and com-pressing forces. We propose new concepts for the measurements of forces on the piconewton scale using molecular force sensors. These sensors overcome the limitations of available force spectrosco-py techniques that require an invasive connection of the molecules with macroscopic devices such as beads or tips via long linkers. For this purpose, the powerful concepts of DNA Origami and DNA Tensegrity will be combined with established and novel single-molecule fluorescence techniques. The endeavored nanoscopic force sensors will employ the entropic force behavior of single-stranded DNA (ssDNA). The sensors will be composed of rigid DNA origami elements, which can be translocated with respect to each other. The degree of translocation will be detected optically. Therefore, photostable fluorophores and their corresponding quenchers will be attached to the DNA origami structure at designated positions. We propose concepts for nanoscopic tilting balances and spring balances. The former will enable us to measure ligand interactions in comparative assays, the latter will provide an analog readout mechanism of the sensed force: In analogy to the function of a sliding caliper, changes in distance between fluorophores of varying colors and their quenchers will lead to chromatic changes in the detected fluorescence spectrum allowing non-invasive readout of the force sensor’s state. For the future, we envision non-invasive force measurements in living cells and materials as well as new approaches to sense molecular interactions.
许多大分子在活细胞内经历的构象变化对其生物功能至关重要。在这样的运动中,分子施加并经历拉伸力和压缩力。我们提出了新的概念,使用分子力传感器的测量力的皮牛顿尺度。这些传感器克服了现有的力谱技术的局限性,该技术需要通过长连接器将分子与宏观装置(例如珠或尖端)进行侵入性连接。为此,DNA折纸和DNA张拉整体的强大概念将与已建立的和新的单分子荧光技术相结合。这种纳米尺度的力传感器将利用单链DNA(ssDNA)的熵力行为。传感器将由刚性DNA折纸元件组成,这些元件可以相对于彼此移位。易位的程度将被光学检测。因此,光稳定荧光团及其相应的猝灭剂将在指定位置连接到DNA折纸结构。我们提出了纳米倾斜平衡和弹簧平衡的概念。前者将使我们能够在比较测定中测量配体相互作用,后者将提供感测力的模拟读出机制:类似于滑动卡尺的功能,不同颜色的荧光团及其猝灭剂之间的距离变化将导致检测到的荧光光谱的颜色变化,从而允许力传感器状态的非侵入性读出。对于未来,我们设想在活细胞和材料中进行非侵入性力测量,以及检测分子相互作用的新方法。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Professor Dr. Tim Liedl其他文献
Professor Dr. Tim Liedl的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
相似国自然基金
Data-driven Recommendation System Construction of an Online Medical Platform Based on the Fusion of Information
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:万元
- 项目类别:外国青年学者研究基金项目
Exploring the Intrinsic Mechanisms of CEO Turnover and Market Reaction: An Explanation Based on Information Asymmetry
- 批准号:W2433169
- 批准年份:2024
- 资助金额:万元
- 项目类别:外国学者研究基金项目
Incentive and governance schenism study of corporate green washing behavior in China: Based on an integiated view of econfiguration of environmental authority and decoupling logic
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:万元
- 项目类别:外国学者研究基金项目
含Re、Ru先进镍基单晶高温合金中TCP相成核—生长机理的原位动态研究
- 批准号:52301178
- 批准年份:2023
- 资助金额:30.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
NbZrTi基多主元合金中化学不均匀性对辐照行为的影响研究
- 批准号:12305290
- 批准年份:2023
- 资助金额:30.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
眼表菌群影响糖尿病患者干眼发生的人群流行病学研究
- 批准号:82371110
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
镍基UNS N10003合金辐照位错环演化机制及其对力学性能的影响研究
- 批准号:12375280
- 批准年份:2023
- 资助金额:53.00 万元
- 项目类别:面上项目
CuAgSe基热电材料的结构特性与构效关系研究
- 批准号:22375214
- 批准年份:2023
- 资助金额:50.00 万元
- 项目类别:面上项目
A study on prototype flexible multifunctional graphene foam-based sensing grid (柔性多功能石墨烯泡沫传感网格原型研究)
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:20 万元
- 项目类别:
基于大数据定量研究城市化对中国季节性流感传播的影响及其机理
- 批准号:82003509
- 批准年份:2020
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Development of a Novel EMG-Based Neural Interface for Control of Transradial Prostheses with Gripping Assistance
开发一种新型的基于肌电图的神经接口,用于通过抓取辅助控制经桡动脉假体
- 批准号:
10748341 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Collaborative Research: Understanding and controlling force generation by a centrin-based contractile system
合作研究:理解和控制基于中心蛋白的收缩系统产生的力
- 批准号:
2313727 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Continuing Grant
Collaborative Research: Understanding and controlling force generation by a centrin-based contractile system
合作研究:理解和控制基于中心蛋白的收缩系统产生的力
- 批准号:
2313726 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Continuing Grant
Developing a nucleic acid force field with direct chemical perception for computational modeling of nucleic acid therapeutics
开发具有直接化学感知的核酸力场,用于核酸治疗的计算建模
- 批准号:
10678562 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
CT imaging-based prediction and stratification of motor and cognitive behavior after stroke for targeted game-based robot therapy: Diversity Supplement
基于 CT 成像的中风后运动和认知行为的预测和分层,用于基于游戏的有针对性的机器人治疗:多样性补充
- 批准号:
10765218 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Computational Infrastructure for Automated Force Field Development and Optimization
用于自动力场开发和优化的计算基础设施
- 批准号:
10699200 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Molecular engineering of HA-based lubricants for articular cartilage
用于关节软骨的 HA 基润滑剂的分子工程
- 批准号:
10712721 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
A cloud-based digital health navigation program for colorectal cancer screening
基于云的结直肠癌筛查数字健康导航程序
- 批准号:
10697474 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Deciphering neural origins of interhemispheric striatal resting-state functional connectivity using simultaneous chemogenetic fMRI and triple-spectral fiber photometry
使用同步化学遗传学功能磁共振成像和三光谱光纤光度测定破译半球间纹状体静息态功能连接的神经起源
- 批准号:
10727994 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Collaborative Research: Understanding and controlling force generation by a centrin-based contractile system
合作研究:理解和控制基于中心蛋白的收缩系统产生的力
- 批准号:
2313723 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Continuing Grant