光引导：微管滑动实验的光遗传学控制
作者：
Roderick P. Tas，Chiung-Yi Chen，Eugene A. Katrukha，Mathijs Vleugel，Maurits Kok，Marileen Dogterom，Anna Akhmanova，Lukas C. Kapitein
机构：
乌得勒支大学生物学系生物物理学，乌得勒支大学生物学系细胞生物学，代尔夫特理工大学卡夫利纳米科学研究所生物纳米科学系
发布年份：
2018年
更新时间：
2025-03-28 09:19:36
关键词：
微管,马达蛋白,光学控制,光遗传学,光电探测器
摘要：
分子马达的力生成驱动了诸如不对称细胞分裂和细胞迁移等生物过程。微管滑动实验中，表面固定的马达蛋白驱动微管推进，被广泛用于研究基本马达特性以及活性自组织系统的集体行为。此外，这些实验还可用于分析检测、生物计算和机械传感等纳米技术应用。尽管这些实验允许对实验条件进行严格控制，但对力生成的时空控制仍然不足。在此，我们使用光诱导的蛋白质-蛋白质相互作用将分子马达招募到表面，以控制体外的微管滑动活动。我们展示了使用这些光诱导的相互作用，蛋白质可以在照明后6秒内以约5倍的富集模式被招募到表面，并在停止照明后以13秒的半衰期释放。我们进一步证明，光控的驱动蛋白招募导致微管沿表面的滑动活动的可逆激活，从而实现对局部微管运动的高效控制。我们的方法为研究非均匀拉力对不同微管阵列的影响提供了一种方式，也为纳米技术应用中的局部控制提供了新策略。
结论：
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实验方法及产品解析：
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名称
分类
制造商
PDF资料
参数
描述
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DIADEM IR-30
激光器模块和系统
Spark Lasers
类型: Laser System
工作模式: Pulsed Laser
超快激光: Femtosecond Lasers
火花激光器的DIADEM IR-30是一种波长为1030 nm、脉冲能量为40至60µJ的激光器。Diadem IR-30的更多细节可以在下面看到。
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金属涂层的单模光纤。金和铝
光纤
Heracle
纯硅芯材料: Ge-doped silica
模式场直径@1310 nm: 9.2 µm +/- 0.4 µm
模式场直径@1550 nm: 10.4 µm +/- 0.5 µm
该金属涂层单模光纤设计用于在1310 nm和1550 nm波长范围内提供最佳性能，符合G.652 A/B标准。光纤可配备24克拉金或铝涂层，具备直接焊接能力，适用于严苛环境。
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ASE-C-80系列 3通道ASE光源台式设备器
激光器模块和系统
Optilab
波长范围: 1527nm-1565nm
通道数量: 3
输出功率: 20mWmin.,30mWtyp.(Per Channel)
Optilab ASE-C-20-MSA-3是一款基于放大自发辐射（ASE）的三通道宽带光源，专为一般实验室应用设计。适用于光纤电流传感、DWDM元件特性测试等多种应用，具有稳定的输出功率和波长。
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LSM03
光学透镜
索雷博
透镜类型: Objective Lenses
波长范围: 1250 to 1380 nm
来自Thorlabs Inc的LSM03是波长范围为1250至1380nm的光学透镜。有关LSM03的更多详细信息，请参见下文。
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WDMC1850nm波分复用器耦合器
光纤耦合器
Opneti
DSNU: ±5
DSNU: ≥15
DSNU: ≤0.8
该产品是一种波长分复用耦合器，适用于光纤通信系统，提供高效的波长分离和合并功能。
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