Development of an Atomic Force Microscope Suitable for Observation of Biological Samples.
Development of an Atomic Force Microscope Suitable for Observation of Biological Samples.
批准号:
03455011
负责人:
ANDO Toshio
金额:
$2.5万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
财政年份:
1991
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
1991 至 1993
中文摘要
原子力显微镜(AFM)在生物科学中具有很大的应用前景,因为它允许我们在水环境中以纳米分辨率观察蛋白质的天然表面结构,并且还可以量化蛋白质表面和AFM探针尖端(或附着在探针尖端上的第二种蛋白质)之间施加的力。然而,商业制造的原子力显微镜是不够的生物应用,因为盲目扫描必须定位随机分布在样品基质上的感兴趣的对象。为了克服这个问题,我们已经开发了一个原子力显微镜集成倒置荧光显微镜。Z致动器是一个短的中空压电管,样品放置在其顶部。物镜透镜从底部插入中空空间。由于这种压电管很宽(内径3.5cm),其顶部不能在XY方向上偏转太多。作为XY致动器,两个彼此成直角指向的压电板水平放置,其尖端接触侧面的中空板(粘合到Z压电管的底部)。探针尖端的位置以及用荧光染料染色的单个蛋白质分子可以在荧光显微镜下可视化。通过使用XY台移动样品和另一个XY台移动AFM头(包括探针尖端),探针尖端可以精确定位感兴趣的特定对象。这确保了所获得的AFM图像是物体的,既不是污染物的也不是基底的起伏的。此外,它有助于在探针尖端捕获单个蛋白质分子。使用开发的原子力显微镜,我们得到了清晰的图像,一个单一的肌动蛋白丝和双头结构的肌球蛋白。利用亲和素和生物素之间的强亲和力,我们成功地在探针尖端捕获了单个肌球蛋白分子。
英文摘要
Atomic force microscopy(AFM)holds great promise for biological science, since it allows us to observe with nanometer resolution the native surface structure of protein in an aqueous environment, and further it can quantify force exerted between the surfaces of protein and the tip of an AFM probe(or a second protein attached to the probe tip). Commercially manufactured atomic force microscopes are, however, inadequate for the biological application, since blind scanning has to be made to locate objects of interest randomly distributed on the sample substratum. To overcome this problem, we have developed an atomic force microscope integrated with an inverted fluorescence microscope. The Z-actuator is a short hollow piezo tube, on the top of which a sample is placed. The objective lens is inserted from the bottom into the hollow space. Since this piezo tube is wide (inner diameter 3.5cm), its top cannot deflect much in the XY directions. As XY actuator two piezo plates pointing at right angles to each other are placed horizontally with their tips touching a hollow plate(glued to the bottom of the Z-piezo tube)on the sides. The location of the probe tip as well as individual protein molecules that are stained with fluorescent dye can be visualized under the fluorescence microscope. By the use of an XY-stage to move a sample and another XY-stage to move the AFM head(including the probe tip), the probe tip can pinpoint a specific object of interest. This ensures an obtained AFM image to be of the object, neither of contaminants nor of an undulation of the substratum. Further, it facilitates the capture of single protein molecule at the tip of the probe. Using the developed AFM,we obtained clear images of a single actin filament and two-headed structure of myosin. We succeeded in capturing a single myosin molecule at the tip of the probe, utilizing the strong affinity between avidin and biotin.
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发表时间:
期刊:
影响因子:
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作者:
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通讯作者:
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影响因子:
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作者:
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通讯作者:
T.Ando, M.Maeda, et al.: "Collection of STM/AFM Application Techniques." TIC Press(Oosaka). (1994)
T.Ando、M.Maeda 等人:“STM/AFM 应用技术集”。
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发表时间:
期刊:
影响因子:
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作者:
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通讯作者:
安藤敏夫: "「STM/AFM利用技術集成" TIC出版(未定), (1994)
安藤敏夫:《STM/AFM 利用技术集》TIC 出版(待定),(1994 年)
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
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作者:
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通讯作者:
安藤敏夫,中野勝志: "螢光顕微鏡と組み合せた原子間力顕微鏡の製作とその応用" 生物物理. (印刷中).
Toshio Ando、Katsushi Nakano:“结合荧光显微镜的原子力显微镜的制作及其应用”生物物理学(正在出版)。
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发表时间:
期刊:
影响因子:
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作者:
[]
通讯作者:
共 7 条
Deciphering breeding history of Petunia commercial cultivars through analyses of useful genes.
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批准号:21380022
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$12.31万
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财政年份:2009
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负责人:ANDO Toshio
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依托单位:
Innovative High-speed AFM for Elucidating Vital Phenomena
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批准号:20221006
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
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资助金额:$124.63万
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财政年份:2008
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负责人:ANDO Toshio
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依托单位:
Genomics of floral genes using a microarray
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批准号:18380019
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$11.49万
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财政年份:2006
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负责人:ANDO Toshio
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依托单位:
The final expedition for wild Petunia genetic resources and studies on speciation and intraspecific variations
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批准号:18405021
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$10.27万
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财政年份:2006
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负责人:ANDO Toshio
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依托单位:
Development of a highest-speed atomic force microscope and elucidation of the nano-structural dynamics of biological Molecular motors
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批准号:15101005
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
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资助金额:$58.41万
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财政年份:2003
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负责人:ANDO Toshio
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依托单位:
Study of Solanaceous plants from eastern continental temperate climate : collection, evaluation, and molecular phylogeny
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批准号:14405023
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$8.7万
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财政年份:2002
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负责人:ANDO Toshio
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依托单位:
Mechanochechemical Coupling in Brain Myosin V
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批准号:12480198
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$6.78万
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财政年份:2000
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负责人:ANDO Toshio
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依托单位:
Visualization of Hydrophobic-, Hydrophilic-, and Charged Areas of Protein by Photochromic Cantilevers.
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批准号:10640384
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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资助金额:$2.11万
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财政年份:1998
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负责人:ANDO Toshio
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依托单位:
Phylogenetic relationship of wild Petunia taxa by RFLP analysis of chloroplast DNA
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批准号:08456016
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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资助金额:$3.26万
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财政年份:1996
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负责人:ANDO Toshio
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依托单位:
Manufacture of Scanning Force Microscope for Biological Research
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批准号:06558099
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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资助金额:$7.49万
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财政年份:1994
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负责人:ANDO Toshio
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依托单位:
国内基金
海外基金
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基于AFM纳米力学的锡石和方解石之间的界面力测量与作用机理研究
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批准号:2025JJ60313
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项目类别:省市级项目
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资助金额:--
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批准年份:2025
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负责人:刘胜
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依托单位:
从GPR81/HIF-1 α驱动的MDSC代谢重塑联
合DESI-MSI/AFM策略探讨紫草多糖抑制
CRC进程的药效物质结构和作用机制
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批准号:
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2025
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负责人:邵萌
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依托单位:
新型B1类金属B-内酰胺酶AFM介导亚胺培南耐药的分子进化机制
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:--
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批准年份:2024
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负责人:张雪飞
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依托单位:
基于AFM的限域水介电常数测量方法构建及在限域传质机制探究中的应用
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:30万元
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批准年份:2023
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负责人:付宛宜
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依托单位:
固态锂氧池中电极/电解质界面反应的原位AFM研究
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批准号:--
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:30万元
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批准年份:2022
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负责人:沈珍珍
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依托单位:
PCE-AFm@海藻酸钙“核壳”材料及其对混凝土内源氯离子的化学固化机理
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:谭洪波
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依托单位:
深空环境大范围AFM压缩感知智能成像技术研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:53万元
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批准年份:2022
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负责人:李英姿
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依托单位:
基于AFM-IR的老化橡胶粉改性沥青靶向活化机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:张磊
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依托单位:
基于胶体探针AFM的微塑料-气泡相互作用纳米力学机理研究
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批准号:22102213
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2021
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负责人:刘婧
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依托单位:
金属锂电沉积和溶出的原位AFM研究及调控
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批准号:22102137
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项目类别:青年科学基金项目(C类)
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2021
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负责人:王卫伟
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依托单位: