主題：Visualizing cellular life: From single cell imaging to in vivo single-molecule biochemistry

[報告簡介]

單分子定位技術（SMLM）是可以同時提供超高的空間分辨率和定量信息的超分辨光學成像技術。在復雜的活細胞培養(yǎng)環(huán)境中，基于分子相互作用和組裝的單細胞行為的表征和量化方面取得了巨大的進展。重要的是，單分子成像能夠在活體內(nèi)測定亞細胞結構的化學計量和分子結構，得到詳細的、定量的、時空分辨的圖像，在亞細胞水平上揭示動態(tài)異質(zhì)性。

本次報告中Endesfelder教授將從樣品制備開始介紹如何進行活細胞的單分子定位成像，會具體介紹許多其課題組的制樣和標記技巧，包括活細胞雙色PALM定量成像，樣品制備細節(jié)，利用熒光小球漂移校正以及追蹤密集、高動態(tài)的單分子數(shù)據(jù)。通過新的實驗和分析策略來研究大腸桿菌和聚甲醛鏈球菌的細胞過程，分析蛋白質(zhì)分布和拷貝數(shù)，確定相互作用和化學計量，解析其與細胞周期間的關系。

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[主講人介紹]

Ulrike Endesfelder教授，德國馬克斯普朗克研究所

Ulrike Endesfelder，激光與光譜學博士，畢業(yè)于比勒菲爾德大學，博后期間先后在伍爾茨堡大學和法蘭克福大學從事生物物理學和合成微生物學方向的課題研究。2014年加入馬克斯普朗克研究所系統(tǒng)與合成微生物學系，利用單分子定位技術研究微生物細胞生物學。Endesfelder教授課題組應用超分辨率顯微鏡的新興領域的技術來研究微生物細胞生物學，結合成像、熒光團的光操縱和定量分析結果等，旨在對細胞結構和過程進行單分子層次的描述。

[報告時間]

開始  2020年06月30日  16:00

結束  2020年06月30日  17:00

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[直播好禮]

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主題：Investigating lipid membranes and membrane proteins at the single-molecule level

[報告簡介]

脂滴是一種復雜、活動旺盛、動態(tài)變化的多功能細胞器，參與膜轉(zhuǎn)運、蛋白降解，以及信號傳導等生命過程，但是脂滴具有很高的可變性，現(xiàn)有的技術無法捕獲其動態(tài)并研究其性質(zhì)。Lumicks C-Trap將光鑷系統(tǒng)、先進的實時成像技術和微流控系統(tǒng)結合以進行脂滴的捕獲、操控和可視化，研究其在不同實驗條件下的結構性質(zhì)。

本次線上報告將主要介紹在通過相關熒光-光鑷系統(tǒng)C-trap研究脂滴膜和膜蛋白的相互作用。它適用于對膜（蛋白質(zhì)）相關課題和該領域新進展感興趣的研究人員。報告會ZD介紹光鑷技術的原理以及實現(xiàn)單分子操作的過程，通過熒光光鑷研究脂滴和膜蛋白的作用以及脂滴融合的過程，以及在利用熒光光鑷系統(tǒng)研究脂滴和膜蛋白作用的新研究進展。

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[主講人介紹]

B?rbel Lorenz博士，Lumicks ZS應用工程師

B?rbel Lorenz博士，本科畢業(yè)美因茨大學生物化學專業(yè)，研究上皮細胞膜彈性，博士階段于德國哥廷根大學，研究功能化脂質(zhì)膜間相互作用，博后加入丹麥哥本哈根納米科學ZX研究人工合成油滴與礦物表面的相互作用。她在單分子水平研究脂質(zhì)膜結構和膜蛋白相互作用方面有著豐富的經(jīng)驗。

[報告時間]

開始  2020年07月09日  15:00

結束  2020年07月09日  15:40

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[直播好禮]

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主題：Single-Molecule Studies Probe Critical Steps in the HIV-1 Life Cycle

[報告簡介]

    逆轉(zhuǎn)錄病毒核衣殼蛋白（NC）在病毒的生命周期中起著重要的作用，控制著逆轉(zhuǎn)錄和衣殼脫殼的時間。Micah McCauley教授課題組發(fā)現(xiàn)在逆轉(zhuǎn)錄過程中，HIV-1 NC促進了核酸二級結構的重排，而在病毒組裝過程中，NC蛋白作為組特異性抗原多蛋白（Gag）的一個結構域，以其特異性結合基因組RNA，并促進RNA包裝成新的病毒粒子。結合單分子光鑷測量和基于mfold的定量模型，發(fā)現(xiàn)當NC蛋白和Gag蛋白都破壞了TAR發(fā)夾的穩(wěn)定性時，Gag蛋白有兩個結合位點，而NC蛋白的作用靶點在頂端環(huán)附近。利用Lumicks C-Trap系統(tǒng)的新實驗結合了單分子捕獲和熒光成像。觀察到NC蛋白誘導的雙鏈DNA環(huán)形成，這一過程可能導致衣殼脫殼。同時可視化了單鏈DNA上Gag簇形成的動力學過程，這可能會驅(qū)動病毒的包裝。

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[主講人介紹]

Micah McCauley教授  美國西北大學

Micah McCauley教授2011年加入西北大學物理系，致力于通過單分子方法定量探測DNA和RNA的生物物理性質(zhì)，了解這些相互作用在復制和轉(zhuǎn)錄等過程中的作用。具體研究來自病毒和細菌的單鏈DNA結合蛋白、逆轉(zhuǎn)錄病毒復制蛋白（如HIV-1核衣殼和Gag蛋白）、細菌聚合酶、與DNA結合并可能YZ細胞復制的小分子以及核蛋白等。

[報告時間]

開始  2020年05月22日  15:00

結束  2020年05月22日  16:00

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[直播好禮]

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著眼再生醫(yī)學，LLS ROWIAK 真正實現(xiàn)“可視化激光組織切割”創(chuàng)新技術

LLS ROWIAK – Image Guided Laser Based Tissue and Material Processing

[報告簡介]

    近年來，再生醫(yī)學領域飛速發(fā)展，分析組織結構或植入物--界面相互作用比以往任何時候更重要。在臨床前研究設計中，雖然組織學分析非常必要，但是費時費力。尤其是硬組織樣品或含有植入物的樣品的制備非常具有挑戰(zhàn)性。傳統(tǒng)的磨片技術受厚度的限制，對樣品損耗大。且在切片過程中，硬組織必須脫鈣，也導致了生物信息的丟失。

    可視化激光無損組織切片技術為再生醫(yī)學中完整定量的進行組織學分析開辟了新的可能性。這項技術無須脫鈣硬組織、非接觸式激光切割，輔助OCT成像，真正實現(xiàn)了“可視化切割”。

    利用可視化激光無損組織切片技術，可以勝任連續(xù)切片的未脫鈣硬組織或移植組織樣本。切后樣本可以廣泛的應用于免疫組化染色，TRAP染色，骨von Kossa染色。

    除此之外，Tissue Surgeon集成的OCT成像技術，可以進行三維特定組織切片的進一步生化分析。例如，從原生組織中沿植入物界面切出的3D細胞簇進行的RNA分析顯示，激光切割不會破壞組織的生化信息?；赥issue Surgeon輕柔而快速的樣本制備方法，科學家已經(jīng)成功的證明了在骨--種植界面的TNF-α表達。

    本次webinar將對Z新的技術——可視化激光無損組織切片技術研究進展做介紹，另外，對于該技術的樣本制備和實驗上機檢測也將有詳細講解。歡迎參加。

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[主講人 & 報告時間]

[直播好禮]

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探索從細胞到微孔板到動物的成像技術發(fā)展。

請于 12 月 7 日在線參加我們的網(wǎng)絡研討會：
探索ZL疾病的新藥物：小動物活體成像技術在新藥研發(fā)中的Z新應用進展

麻省總醫(yī)院系統(tǒng)生物學ZXMatthias Nahrendorf博士
Charles River實驗室分子影像ZX主任Patrick McConville

立即注冊。

按需查看：發(fā)現(xiàn)ZL疾病的新藥物：發(fā)展細胞成像技術

發(fā)言人：加拿大安大略省哈密爾頓市麥克馬斯特大學的 David W. Andrews 博士
和愛爾蘭都柏林大學的 Jeremy Simpson 博士

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按需查看：發(fā)現(xiàn)ZL疾病的新藥物：發(fā)展測井成像技術

發(fā)言人：法國巴黎巴斯德研究院的 Spencer Shorte 博士
美國北卡羅來納大學教堂山分校的 Klaus Hahn博士

立即下載。

在人類ZL癌癥的過程中，腫瘤和免疫系統(tǒng)的這場無硝煙的戰(zhàn)爭曠日持久。腫瘤為了躲避免疫系統(tǒng)的追殺，形成了復雜的腫瘤微環(huán)境和免疫逃逸機制，一方面防止阻止免疫細胞進入腫瘤內(nèi)部，一方面?zhèn)窝b誘騙免疫系統(tǒng)躲避追殺。傳統(tǒng)化療/放療ZL手段為了殺死瘋狂復制轉(zhuǎn)移的腫瘤細胞，通常會造成正常細胞損傷。隨著生物科技和YL手段的不斷進步，生物制藥和細胞ZL的更新迭代，以及jing準YL概念的深入人心，在人類戰(zhàn)勝癌癥的這場戰(zhàn)爭中，我們越來越接近黎明前的曙光。

納米載體作為一種新的科技手段，已經(jīng)越來越多的應用于疾病ZL過程中。納米載體以其獨特的“木馬效應”，通過抗體偶聯(lián)、控制釋放時間/環(huán)境和多靶標聯(lián)合ZL等方式，可增加藥物靶向性，并改善疾病治LX果。在2018第三屆中美納米醫(yī)藥研討會期間，PerkinElmer市場&技術團隊結合當年Z新的研究熱點和實際案例，為您帶來從分子機制-細胞分析-活體成像-定量病理提供納米醫(yī)藥研究方案。

Unravelling the mysteries of a molecular chaperone

揭示分子伴侶Hsp90的作用機制

[報告簡介]

熱休克蛋白90 (Hsp90)是一種由ATP驅(qū)動的分子伴侶，是參與細胞分裂和信號傳導的調(diào)節(jié)等復合物的重要組成部分，也是腫瘤早期檢測的新型標志物。Hsp90分子具有高度的靈活性，所以結構表征無法完全揭示諸如Hsp90構象變化的確切方式，其與核苷酸的作用，不同的結構域取向等機制。本次報告中，Kasia Tych教授將介紹通過單分子光鑷技術研究Hsp90的折疊機制，Hsp90的帶電柔性連接區(qū)域的作用機理，比較Hsp90的同源物并揭示核苷酸結合對Hsp90二聚體界面的穩(wěn)定性影響。通過C-trap熒光光鑷系統(tǒng)揭示理解共分子伴侶對Hsp90構象周期和單分子力學性質(zhì)的影響機制的Z新進展。

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[主講人介紹]

Kasia Tych教授    荷蘭格羅寧根大學

Kasia Tych教授，博士畢業(yè)于英國利茲大學，博后期間先后在Lorna Dougan和Matthias Rief教授課題組研究極端生物蛋白的單分子生物物理和通過光鑷研究熱休克蛋白體系動力學性質(zhì)。2020年Kasia Tych教授加入格羅寧根大學，結合熒光成像和光鑷技術對熱休克蛋白進行單分子層次表征，深入了解蛋白質(zhì)的結構—功能—動力學關系。

[報告時間]

開始  2020年06月18日  15:00

結束  2020年06月18日  16:00

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[直播好禮]

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       在過去的十年里，紅外（IR）光譜已被廣泛應用于哺乳動物組織中的膠原蛋白研究。對有序膠原蛋白光譜的更好理解將有助于評估受損膠原蛋白和疤痕組織等疾病。因此，利用偏振紅外光研究膠原蛋白（I型膠原和II型膠原）的層狀結構和徑向?qū)ΨQ性逐漸成為研究熱點。目前，基于焦平面陣列檢測器的偏振遠場（FF）傅立葉變換紅外（FTIR）成像、偏振遠場（FF）、光學光熱紅外（O-PTIR）以及散射型掃描近場光學顯微鏡（s-SNOM）的納米紅外技術在膠原蛋白領域得到廣泛應用。偏振遠場（FF）方法可應用于完整肌腱的截面，其纖維平行且垂直于偏振光排列。光學光熱IR紅外（O-PTIR）和納米傅立葉變換紅外（nano-FTIR）方法則應用于直徑為100~500 nm的原纖維，在生物聚合物上共同實現(xiàn)互相印證和互補的結果。

       通常，I型膠原蛋白在偏振紅外光下反應不同。采用基于焦平面陣列（FPA）檢測的遠場傅里葉變換IR（FF-FTIR）對其進行成像時，受制于蛋白質(zhì)酰胺I和II的紅外特征峰吸收帶的波長（~7 μm）的分辨率極限，難以獲取高質(zhì)量的成像結果。而采用散射型掃描近場光學顯微鏡（s-SNOM）方法的納米級FTIR（nano-FTIR）光譜技術，可以獲得空間分辨率約為20nm的紅外光譜，解決了受限于IR輻射波長的限制（通常5-10 μm）。此外，采用光學光熱紅外技術（O-PTIR）成像和光譜學的方法，也可以擺脫紅外波長的限制，實現(xiàn)亞微米（500nm）的空間分辨率，為完整組織和原纖維膠原蛋白的研究打開了一個新窗口。

       近期，在Kathleen M. Gough等人的研究中^[1]，作者采用基于光學光熱紅外（O-PTIR）ZL技術的PSC非接觸亞微米分辨紅外拉曼同步測量系統(tǒng) mIRage對樣品?500 nm單點區(qū)域收集振動光譜，如圖1所示。該光學光熱紅外（O-PTIR）技術的工作原理是光熱檢測，其中紅外量子級聯(lián)激光器（QCL）激發(fā)樣品在1800–800 cm^-1光譜范圍內(nèi)的分子振動。產(chǎn)生的光熱效應通過短波長探測激光器檢測。圖2A-B中的光譜表明，固有的激光偏振所獲得的高對比度所產(chǎn)生的光譜與使用FTIR焦平面陣列和偏振器組合進行的光譜測試近乎一致。并且對于安裝在玻璃顯微鏡的不同載玻片，樣品均獲得了具有良好SNR的高質(zhì)量光譜。

圖1. 完整肌腱的光學光熱IR（O-PTIR）光譜，?500 nm測量點。（A）利用線性偏振量子級聯(lián)激光器（QCL）從CaF₂窗口在平行和垂直兩個不同方向上獲得光譜。插入的可視圖像顯示了6個采譜位置；比例尺= 70 μm。（B）對比從CaF₂（頂部）和玻璃（底部）載玻片在線性偏振QCL的平行和垂直方向上獲得的光譜。

       光學光熱紅外（O-PTIR）技術可以通過在載物臺上輕易地旋轉(zhuǎn)樣品來測試平行和垂直于紅外激光偏振方向的光譜。并利用光學光熱紅外（O-PTIR）技術在幾個單一頻率下對原纖維成像，以獲得表觀物理寬度的確定性估計。如圖2右側(cè)所示，在垂直方向上， 1655 cm^-1處記錄的單波長圖像的紅黃帶表明該原纖維的寬度不超過500 nm。該尺寸將目標物標定為真正的原纖維，并且可與紅外s-SNOM實驗中檢測到的300 nm原纖維相當。光學光熱紅外（O-PTIR）技術與nano-FTIR的測試結果相互印證，反映了“原纖維”寬度的標準范圍。此外作者觀察到，來自原纖維的酰胺I和II譜帶比完整肌腱的窄，并且相對強度和譜帶形狀都發(fā)生了變化。這些光譜反映出在偏振紅外光下正常I型膠原纖維的更多有用信息，并可作為研究膠原組織的基準。

圖2. 從CaF₂窗口利用O-PTIR測試控制肌腱原纖維獲得的光譜。用平行于激光偏振的原纖維獲得的頂光譜（紅色）；藍色是垂直方向上的光譜。右側(cè)是在垂直方向基于1655 cm^-1的單波長圖像。正方形表示光譜采集位置。比例尺= 1 μm。

       與基于焦平面陣列檢測器的偏振遠場傅立葉變換紅外（FF-FTIR）光譜相比，光學光熱紅外（O-PTIR）具有更高的空間分辨率，且可提供單波長光譜。使用FF-FTIR FPA探測往往包括其他非膠原材料。同時，光學光熱紅外（O-PTIR）還可以提供偏振平行于原纖維取向的原纖維光譜。這也是光學光熱紅外（O-PTIR）和納米FTIR光譜對直徑為100~500 nm的膠原原纖維給出證實性和互補性結果的首次證明。綜上所述，這些結果為進一步研究生物樣品中的膠原蛋白提供了廣闊的基礎。

參考文獻：

[1]. Gorkem Bakir, Benoit E. Girouard,  Richard Wiens, Stefan Mastel, Eoghan Dillon, Mustafa Kansiz, Kathleen M. Gough, Molecules 2020, 25, 4295; doi:10.3390/molecules25184295.

報告日程

多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)FluidFM BOT簡介

       北京大學生命科學學院公共儀器ZX引進的多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)FluidFM BOT，是國內(nèi)首套系統(tǒng)。于2020年9月順利安裝于金光樓126室并開始運行，生科院公共儀器ZX覃思穎老師直接負責儀器的管理維護和樣本測試工作。

       FluidFM BOT是一種將微量注射與原子力顯微鏡技術相結合的新一代單細胞顯微操作系統(tǒng)。它所整合的納米級位移臺能夠?qū)崿F(xiàn)在細胞表面進行JZ的操作和fL級的流體控制。因此FluidFM BOT在技術層面上具有非常ZY的單細胞操縱能力。

多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)FluidFM BOT獨特秘籍

        在當代生物學與醫(yī)學的研究中，對單個細胞的分離一直有著很高的需求。然而傳統(tǒng)手段中卻鮮有能夠在原位無損的細胞分離的操作設備和技術。而FluidFM在這一方有著獨特的秘籍，它能夠在原位僅消化單個細胞并將其轉(zhuǎn)移到指定位置。

使用FluidFM BOT進行單細胞分離：

• 通過fL壓力泵實現(xiàn)單個細胞的胰酶消化

• 將單個細胞通過強大的微管探針直接抓取并放置在指定部位

• GX而簡便化自動操作

多功能單細胞顯微操作系統(tǒng)FluidFM BOT應用實例

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了解交流阻抗技術新發(fā)展新應用

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 歡迎蒞臨 

國際阻抗譜大會展臺交流 ！

www.eis2023.cn

由北京化工大學與清華大學聯(lián)合承辦的“第12屆國際電化學阻抗譜會議”（EIS 2023）將于2023年7月2-7日在北京舉行。

在EIS 2023，普林斯頓輸力強將攜帶阻抗研究利器Enerylab與您見面，同時在7月6日14:30-14:45口頭報告題為"Towards Ultra-high Resolution and Localized EIS for Advanced Energy Research" 。

普林斯頓輸力強期待您的蒞臨！