分子的运动捕获可以制作3D DNA胶片

日期:2017-04-21 07:27:03 作者:公冶唆 阅读:

作者:Stephen Battersby视频:分子运动捕捉在动作捕捉技术中,演员的身体和脸部都标有标记和视频,允许演员的动作和表情转移到数字生物上,制作逼真的动画单个分子也很快就会被标记,从而可以在三维空间中追踪它们的复杂折叠和扭曲这可以通过称为等离子体尺的装置实现,该装置由金属纳米颗粒构成在每个纳米颗粒内,电子以固有频率共同振动将另一个纳米粒子放在附近,两组振动 - 称为等离子体 - 相互影响,使它们具有共同的共振频率,这取决于两个粒子的分离可以通过在一对粒子上照射光来测量分离,因为只有等离子体共振频率的光被吸收但只有一对粒子,你只能测量一个维度而且,这种颗粒在宽的频率范围内吸收光,使得标尺不精确为解决这些问题,加州大学伯克利分校的刘娜和她的同事设计了一个更复杂的等离子体尺它由五根金条制成,每根金条长度只有几百纳米,排列成三维字母H的形状:其中四条相互平行排列形成一个矩形笼子,而第五条金条则位于十字形内侧它该布置调整条形中的等离子体的频率,产生两个尖锐的共振而不是一个通过检测这两种共振,可以在三个维度上跟随中心杆相对于笼的运动这些共振是尖锐的,因此潜在的测量比使用简单的等离子体标尺更精细 “在我们的实验中,可检测到的最小位移大约为纳米级,”刘说现在的目标是使用H-ruler而不是像一组动作捕捉标签就像放置在演员身上的标记一样,H的每个条可以连接到复杂的3D分子上的不同点,例如DNA或蛋白质当分子与酶相互作用或折叠折纸式时,杆之间的距离将发生变化,产生一系列不同的等离子体激元频率,可用于重建分子的运动甚至有可能在动物体内或人体内进行这样的记录 “可以在体内观察肽的运动或细胞膜的弹性振动,”刘说该设备可以捕获毫秒运动对于更快的帧速率,可能存在一种分子慢动作 “我们可以在低温下或像水凝胶这样的粘性液体中进行实验,以减缓动力学,”刘说 “这是一项非常好的工作 - 迈向这种规模的3D统治者的第一步,”英国格拉斯哥斯特拉斯克莱德大学的化学家Duncan Graham说但他警告说,“在潮湿,混乱的生物条件下应用它仍然是一个很大的进步”期刊参考:Science,DOI:10.1126 / science.11​​99958更多关于这些主题的信息: