激光双光镊在单分子生物物理中的研究进展

IF 1.8 4区 物理与天体物理 Q3 OPTICS
巩凡 Gong Fan, 任煜轩 Ren Yuxuan
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摘要

光镊采用聚焦的激光束束缚微米、纳米级的粒子,具有亚皮牛级的力分辨率和亚毫秒级的时间响应,在单分子生物物理中具有广泛的应用。通过化学耦链将生物大分子连接到高分子微球上,光镊可以测量大分子的伸长以及受力,进而研究DNA‐蛋白质相互作用、蛋白质折叠及分子马达机械化学性质等动态过程。简要介绍光镊的基本原理和常见的单分子光镊几何构型,并以双光镊为例,介绍如何设计和搭建光镊设备、所涉及的技术原理、稳定性与降噪处理方法以及分辨率测试方法。以国家蛋白质科学研究(上海)设施的双光镊实验装置为例,论述双光镊在单分子生物物理中的应用及进展。最后,对单分子光镊技术的发展前景作出展望。
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激光双光镊在单分子生物物理中的研究进展
光镊采用聚焦的激光束束缚微米、纳米级的粒子,具有亚皮牛级的力分辨率和亚毫秒级的时间响应,在单分子生物物理中具有广泛的应用。通过化学耦链将生物大分子连接到高分子微球上,光镊可以测量大分子的伸长以及受力,进而研究DNA‐蛋白质相互作用、蛋白质折叠及分子马达机械化学性质等动态过程。简要介绍光镊的基本原理和常见的单分子光镊几何构型,并以双光镊为例,介绍如何设计和搭建光镊设备、所涉及的技术原理、稳定性与降噪处理方法以及分辨率测试方法。以国家蛋白质科学研究(上海)设施的双光镊实验装置为例,论述双光镊在单分子生物物理中的应用及进展。最后,对单分子光镊技术的发展前景作出展望。
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