• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

具有光学读数且尺寸为6立方纳米的生物相容性力传感器。

Biocompatible force sensor with optical readout and dimensions of 6 nm3.

作者信息

Shroff Hari, Reinhard Björn M, Siu Merek, Agarwal Harish, Spakowitz Andrew, Liphardt Jan

机构信息

Biophysics Graduate Group, University of California, Berkeley, California 94720, USA.

出版信息

Nano Lett. 2005 Jul;5(7):1509-14. doi: 10.1021/nl050875h.

DOI:10.1021/nl050875h
PMID:16178266
Abstract

We have developed a nanoscopic force sensor with optical readout. The sensor consists of a single-stranded DNA oligomer flanked by two dyes. The DNA acts as a nonlinear spring: when the spring is stretched, the distance between the two dyes increases, resulting in reduced Förster resonance energy transfer. The sensor was calibrated between 0 and 20 pN using a combined magnetic tweezers/single-molecule fluorescence microscope. We show that it is possible to tune the sensor's force response by varying the interdye spacing and that the FRET efficiency of the sensors decreases with increasing force. We demonstrate the usefulness of these sensors by using them to measure the forces internal to a single polymer molecule, a small DNA loop. Partial conversion of the single-stranded DNA loop to a double-stranded form results in the accumulation of strain: a force of approximately 6 pN was measured in the loop upon hybridization. The sensors should allow measurement of forces internal to various materials, including programmable DNA self-assemblies, polymer meshes, and DNA-based machines.

摘要

我们开发了一种具有光学读出功能的纳米力传感器。该传感器由一个两侧带有两种染料的单链DNA寡聚物组成。DNA充当非线性弹簧:当弹簧被拉伸时,两种染料之间的距离增加,导致Förster共振能量转移减少。使用组合式磁镊/单分子荧光显微镜在0至20皮牛之间对传感器进行了校准。我们表明,可以通过改变染料间间距来调节传感器的力响应,并且传感器的荧光共振能量转移效率随力的增加而降低。我们通过使用这些传感器测量单个聚合物分子(一个小的DNA环)内部的力来证明这些传感器的实用性。单链DNA环部分转化为双链形式会导致应变积累:杂交时在环中测得约6皮牛的力。这些传感器应能测量各种材料内部的力,包括可编程DNA自组装体、聚合物网和基于DNA的机器。

相似文献

1
Biocompatible force sensor with optical readout and dimensions of 6 nm3.具有光学读数且尺寸为6立方纳米的生物相容性力传感器。
Nano Lett. 2005 Jul;5(7):1509-14. doi: 10.1021/nl050875h.
2
Enumeration of DNA molecules bound to a nanomechanical oscillator.与纳米机械振荡器结合的DNA分子计数
Nano Lett. 2005 May;5(5):925-9. doi: 10.1021/nl050456k.
3
Graphene oxide-DNA based sensors.基于氧化石墨烯-脱氧核糖核酸的传感器。
Biosens Bioelectron. 2014 Oct 15;60:22-9. doi: 10.1016/j.bios.2014.03.039. Epub 2014 Apr 13.
4
Functionalized biomicroelectromechanical systems sensors for force response study at local adhesion sites of single living cells on substrates.用于研究单个活细胞在基底上局部粘附位点力响应的功能化生物微机电系统传感器。
Ann Biomed Eng. 2003 Sep;31(8):950-61. doi: 10.1114/1.1591189.
5
Construction of a controllable Förster resonance energy transfer system based on G-quadruplex for DNA sensing.基于 G-四链体构建用于 DNA 传感的可控Förster 共振能量转移体系。
Biosens Bioelectron. 2013 Feb 15;40(1):75-81. doi: 10.1016/j.bios.2012.06.026. Epub 2012 Jul 1.
6
Optical Voltage Sensing Using DNA Origami.利用 DNA 折纸术进行光学电压感应。
Nano Lett. 2018 Mar 14;18(3):1962-1971. doi: 10.1021/acs.nanolett.7b05354. Epub 2018 Feb 21.
7
Cascaded FRET in conjugated polymer/quantum dot/dye-labeled DNA complexes for DNA hybridization detection.级联荧光能量转移在共轭聚合物/量子点/染料标记 DNA 复合物中的应用于 DNA 杂交检测。
ACS Nano. 2009 Dec 22;3(12):4127-31. doi: 10.1021/nn901324y.
8
Comparison of DNA detection methods using nanoparticles and silver enhancement.使用纳米颗粒和银增强技术的DNA检测方法比较。
IEE Proc Nanobiotechnol. 2005 Feb;152(1):3-12. doi: 10.1049/ip-nbt:20055017.
9
Electrochemical DNA sensors.电化学DNA传感器
Nat Biotechnol. 2003 Oct;21(10):1192-9. doi: 10.1038/nbt873.
10
A force sensor that converts fluorescence signal into force measurement utilizing short looped DNA.一种利用短环 DNA 将荧光信号转换为力测量的力传感器。
Biosens Bioelectron. 2018 Dec 15;121:34-40. doi: 10.1016/j.bios.2018.08.073. Epub 2018 Aug 31.

引用本文的文献

1
Contrasting effects of mismatch locations on Z-DNA formation under bending force.错配位置在弯曲力作用下对Z-DNA形成的对比效应。
Chem Sci. 2025 Mar 10;16(15):6443-6449. doi: 10.1039/d5sc00749f. eCollection 2025 Apr 9.
2
Molecular Force Sensors for Biological Application.用于生物应用的分子力传感器。
Int J Mol Sci. 2024 Jun 4;25(11):6198. doi: 10.3390/ijms25116198.
3
The Plasma Membrane and Mechanoregulation in Cells.细胞膜与细胞中的机械调节
ACS Omega. 2024 May 13;9(20):21780-21797. doi: 10.1021/acsomega.4c01962. eCollection 2024 May 21.
4
Weak tension accelerates hybridization and dehybridization of short oligonucleotides.弱张力加速短寡核苷酸的杂交和去杂交。
Nucleic Acids Res. 2023 Apr 24;51(7):3030-3040. doi: 10.1093/nar/gkad118.
5
Cytosine methylation regulates DNA bendability depending on the curvature.胞嘧啶甲基化根据曲率调节DNA的可弯曲性。
Chem Sci. 2022 Jun 2;13(25):7516-7525. doi: 10.1039/d1sc07115g. eCollection 2022 Jun 29.
6
DNA Bending Force Facilitates Z-DNA Formation under Physiological Salt Conditions.DNA 弯曲力有助于生理盐条件下 Z-DNA 的形成。
J Am Chem Soc. 2022 Jul 27;144(29):13137-13145. doi: 10.1021/jacs.2c02466. Epub 2022 Jul 15.
7
DNAcycP: a deep learning tool for DNA cyclizability prediction.DNAcycP:一种用于 DNA 环化能力预测的深度学习工具。
Nucleic Acids Res. 2022 Apr 8;50(6):3142-3154. doi: 10.1093/nar/gkac162.
8
Single-Molecule Methods for Investigating the Double-Stranded DNA Bendability.单分子方法研究双链 DNA 的柔韧性。
Mol Cells. 2022 Jan 31;45(1):33-40. doi: 10.14348/molcells.2021.0182.
9
Active liquid crystals powered by force-sensing DNA-motor clusters.基于力敏 DNA 马达簇的主动液态晶体。
Proc Natl Acad Sci U S A. 2021 Jul 27;118(30). doi: 10.1073/pnas.2102873118.
10
Mechanical Flexibility of DNA: A Quintessential Tool for DNA Nanotechnology.DNA 的机械柔韧性:DNA 纳米技术的基本工具。
Sensors (Basel). 2020 Dec 8;20(24):7019. doi: 10.3390/s20247019.