细胞单分子操纵磁镊系统

这款细胞单分子操纵磁镊系统,magnetic tweezers是继激光光镊技术仪器后又一种细胞操纵和细胞力学测量仪器.它采用倒置显微镜和电动平移旋转定位台和PicoTwist磁力细胞操纵捕获技术,组成强大的单分子操纵磁镊仪器。
细胞单分子操纵磁镊系统是通过梯度分布的磁场对处于其中的可磁化微粒施力,通过显微镜观察并分析微粒运动过程,这套磁镊可同时对40个细胞分子视频采集和跟踪测量.
细胞单分子操纵磁镊系统特点
操作稳定—图像漂移很低
细胞单分子操纵磁镊系统图像漂移较低,温度控制精度高,可在10-55°C范围内精确监测1/100°C的温度变化。它在1°C的温度变化引起的漂移通常只有30nm,这要比常见显微镜小30倍,而目标位置精度一般在250um,这种温度能力有效提高单分子的测量精度。
众所周知,细胞单分子微纳操纵的主要问题是显微镜图像漂移,这会造成引入测量误差,而且细胞单分子微纳操纵实验一般是一秒到几天时间内对DNA、蛋白质等实验，并精确记录和跟踪DNA 、蛋白质等分子的结构变化。
分辨率高,测力能力强—适合超薄样品
可以同时对40个细胞单分子成像和跟踪测量
磁铁来控制 DNA拉伸和超螺旋结构
磁镊的原理是通过梯度分布的磁场对处于其中的可磁化小珠施力， 观察并分析其运动。磁珠受力直接取决于外磁场，所以磁镊系统的磁感应强度要足够大，使磁珠磁化强度能够达到饱和值，而磁场分布也要有合适的梯度。细胞单分子操纵磁镊系统PicoTwist采用磁铁来控制 DNA拉伸和超螺旋结构追踪软件可实时数据分析
细胞单分子操纵磁镊系统配备的追踪软件可对磁珠实施实时纳米级分辨率的跟踪和定位。通过基于PC的计算机辅助电视显微镜系统，点击感兴趣的磁珠的图像，用户开始跟踪磁珠的运动过程，并确定磁珠运行实时的三维位置。
使用相关算法来分析磁珠的图像，不管它是明亮还是较暗，都可以得到高精度的X，Y位置信息。
通过计算磁珠的产生衍射环图像，并计算每个视频帧中的变化，可以得到纳米精度分辨率的磁珠Z轴位置信息。
同时，该软件能够同时跟踪几个磁珠。正是由于该系统可以跟踪感兴趣的磁珠以及粘在玻璃表面的参考磁珠，
所以通过执行差分跟踪，来实现残余漂移效应的去除。同时，磁珠的作用力和作用角度可以随意调节，
细胞单分子操纵磁镊系统应用
细胞单分子,生物单分子,细胞力学,生物力学等,在单分子水平上对生物分子行为(包括构象变化、相互作用、相互识别等)的实时﹑动态检测以及在此基础上的操纵﹑调控等；
对单个生物大分子施以力或力矩，并测量它们的物理性质(如DNA弹性、蛋白质的力学变性等)；对单个生物大分子施以力或力矩，测量它们的力学生化反应(如分子马达)；
研究机械力的作用如何影响细胞的生长、分裂、运动、粘附以及信号的传输，基因的表达；
在生物大分子上施加力以使之发生构像上的变化，研究生物单分子形成新的结构，以及力学以及动力学之间的相互联系等。研究各种药物可能导致的DNA、蛋白质凝聚、变性过程；
给出分子实时行为与性质的分布，有效避免对集群测量苛刻的同步(synchronization)要求，如DNA的解链(unzipping)、蛋白质的折叠(folding)等。
细胞单分子操纵磁镊系统规格参数

磁镊主要包括磁路系统、显微成像系统以及数据采集和处理系统、温控系统等部分。作用力量程(pN)：0.01 pN—100 pN
温度控制范围：14°C- 55°C
温度控制精度：1 / 100°C
图像漂移控制精度：20分钟内小于30 nm
高速实时测量速度：>60 Hz
CCD相机参数：使用768 ×576像素，60 Hz摄像机；或者使用1380 × 1040像素，31 Hz摄像机
样品固定装置磁铁的zui小距离：≥ 100um