Le BIOAFM connaît une utilisation de plus en plus répandue dans les études biomédicales et biologiques en raison de sa résolution extrêmement élevée et de sa capacité à effectuer des expériences avec des cellules vivantes dans des conditions liquides et physiologiquement pertinentes et ambiantes.
Le BIOAFM propose également une cartographie de surface nanométrique-résolution adaptée à un éventail de propriétés électriques et mécaniques, notamment la rigidité, l'élasticité, la conductivité et le potentiel de surface.
La technologie Bruker BioAFM permet aux chercheurs en sciences de la vie à explorer comment ces propriétés influencent les fonctions cellulaires clés, notamment la communication, la signalisation, la division cellulaire, la différenciation, les métastases tumorales et l'infection.
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Sommaire
Qu'est-ce qu'un BIOAFM?
Un BIOAFM est un microscope à force atomique spécialisée conçu pour étudier la matière douce et les échantillons biologiques. Ces instruments sont idéaux pour mesurer des échantillons fragiles, doux et complexes dans des conditions presque physiologiques.
Les BIOAFM permettent l'analyse des molécules uniques, des bactéries, des cellules vivantes, des acides nucléiques et des tissus sans compromettre leur intégrité structurelle. Leur polyvalence permet des mesures non invasives d'échantillons biologiques, y compris l'imagerie sans étiquette dans des environnements liquides, ce qui en fait un outil puissant pour la recherche en sciences de la vie.
Comment les BIOAFM sont-ils adaptés pour une utilisation dans les études biologiques?
Les BIOAFMs présentent des étapes spécialisées, des détenteurs d'échantillons et de cantilever et des modes de mesure, qui ont tous été spécialement conçus pour accueillir des échantillons et des expériences de science de la vie.
Une autre caractéristique unique de Bruker BioAFM Instruments est leur capacité à être configurée avec une large gamme d'accessoires en option et de modes avancés, d'élargir les capacités de mesure et de compatibilité des échantillons pour accueillir même les échantillons de matière biologique et douce les plus difficiles.
Capacités et caractéristiques distinctes des instruments Bruker BioAFM comprennent:
- Des capacités AFM à grande vitesse allant jusqu'à 50 images par seconde facilitent la visualisation précise de la dynamique moléculaire.
- Les dommages des échantillons biologiques délicats sont empêchés grâce à un contrôle précis de la force.
- Une analyse corrélée entièrement intégrée est rendue possible via une gamme complète de techniques optiques avancées.
- Des méthodes d'analyse de données spécifiques sont disponibles pour les échantillons souples, y compris l'imagerie du point de contact.
- Une grande gamme Z (> 100 µm) permet des expériences d'adhésion cellulaire et la mesure d'échantillons biologiques difficiles avec des surfaces raides et hautement ondulées.
- Les fonctionnalités d'automatisation avancées facilitent les routines de mesure autoréguleuse conçues pour maximiser le débit et améliorer la précision. Ces fonctionnalités incluent l'alignement automatisé du détecteur, la création expérimentale du flux de travail et le réglage des paramètres de balayage.
- Une fonction de logiciel de carrelage optique est disponible pour naviguer autour de grands échantillons.
- Les détenteurs de cantilever peuvent être nettoyés et autoclavés, permettant un accès direct aux biohazards dans les laboratoires de biosécurité tout en permettant la préparation des échantillons, le chargement, les expériences et les étapes d'élimination à effectuer dans l'installation BSL.
- Divers accessoires peuvent être utilisés pour étudier un large éventail d'échantillons de matière biologique et mous sur des substrats, des formes et des matériaux de différentes tailles (par exemple, les lamelles, les boîtes de Pétri ou les biochips) et dans différentes conditions environnementales (par exemple, la température, l'atmosphère, le gaz ou la valeur du pH).
- La caractérisation multiparamétrique automatisée, à grande surface, des couches de cellules densément emballées et des échantillons de tissus hautement ondulés peut être obtenue sans avoir besoin de découpe de microtomes.
Quels sont les avantages de l'utilisation d'un BIOAFM?
La microscopie à force atomique fournit des images tridimensionnelles de caractéristiques de surface et de topographie, et les BIOAFM étendent, améliorent et optimisent cette technique pour répondre aux besoins et aux défis spécifiques de la recherche biologique.
BIOAFM offre un certain nombre d'avantages distincts par rapport aux autres méthodes. Ceux-ci incluent:
- La résolution spatio-temporelle élevée permet aux utilisateurs d'étudier la morphologie et la structure de surface à la résolution sous-moléculaire, mettant en évidence les interactions dans la gamme Piconewton.
- Les échantillons peuvent être étudiés en liquide et dans des conditions presque physiologiques. Ces capacités sont uniques à la microscopie à force atomique et sont idéales pour l'étude des cellules vivantes dans un milieu.
- La capacité de BIOAFM pour l'étude sans étiquette et non invasive des cellules vivantes est parfaitement adaptée à l'utilisation avec des échantillons biologiques délicats.
- Le BIOAFM peut être utilisé conjointement avec d'autres techniques de microscopie optique avancées, offrant des mesures corrélées et des ensembles de données complémentaires qui offrent aux chercheurs un aperçu plus complet des processus biologiques complexes.
Quels sont les avantages des mesures BIOAFM automatisées?
La gamme d'instruments BIOAFM de Bruker possède des fonctions et des capacités logicielles spécialisées conçues pour prendre en charge l'étude de haute performance basée sur l'AFM sur la matière douce et les échantillons biologiques.
Des procédures d'instruments automatisées sont disponibles, notamment l'alignement, le fonctionnement et l'étalonnage, tandis que les routines de mesure automatisées et les capacités avancées d'analyse des données permettent la configuration expérimentale et rationalisés simples et rationalisées tout en améliorant la précision et la reproductibilité des résultats.
Les fonctionnalités d'automatisation avancées comprennent:
Les instruments Bruker BioAFM intègrent des fonctionnalités avancées d'automatisation et de télécommande pour rationaliser les expériences complexes et améliorer l'efficacité de la recherche:
ExperimentPlanner permet aux utilisateurs de prédéfinir les paramètres et les paramètres, permettant l'exécution automatisée d'expériences complexes.
ExperimentControl, un outil basé sur un navigateur, prend en charge la surveillance à distance des expériences de laboratoire à long terme de n'importe quel appareil. Lorsqu'elles sont utilisées aux côtés de l'expérience, ces outils permettent des expériences d'autorégulation à long terme qui imitent les conditions réelles. Les chercheurs peuvent superviser et contrôler leurs études à distance, réduisant le besoin d'une implication pratique dans des procédures longues et répétitives.
SmartMapping offre la flexibilité de définir plusieurs cartes de force bidimensionnelle et de présélectionner les régions d'intérêt (ROI) pour un examen automatisé. Cette caractéristique facilite l'étude systématique des grandes zones d'échantillonnage avec précision.
L'imagerie automatisée de grande région est réalisée grâce à l'intégration des logiciels DirectStiling, DirectOrlay 2 et Multiscan, étendant le champ de visualisation optique. Leur intégration optique transparente assure une corrélation précise entre l'AFM et les données optiques.
Tirer parti de ces fonctionnalités avancées améliore et étend les capacités des systèmes Bruker BioAFM à:
- Augmenter la productivité et le débit
- Générer des ensembles de données statistiquement pertinents
- Mettre en surbrillance la corrélation des paramètres et la corrélation croisée par cyclisme automatisé par des paramètres pertinents
- Activer les séries d'expériences d'autorégulation à long terme, sans surveillance
- Autoriser la surveillance à distance des expériences de laboratoire à long terme
Ces types de fonctionnalités automatisées permettent un débit amélioré, des routines d'analyse par lots standardisées et des ensembles de données statistiquement pertinents – des considérations essentielles dans la recherche biologique, en particulier pour les chercheurs travaillant dans les domaines nanomédicaux et cliniques.
Pourquoi est-il conseillé d'intégrer un BIOAFM avec un microscope optique / fluorescence?
Un avantage significatif de l'instrumentation BIOAFM de Bruker est sa capacité à être facilement combinée avec des techniques de microscopie optique avancées telles que la microscopie STED ou fluorescence, permettant des ensembles de données complémentaires et des mesures corrélées.
L'intégration des BIOAFM de Bruker avec des techniques d'imagerie optique avancées est transparente, grâce à une étape AFM spécialisée conçue pour la compatibilité avec la plupart des microscopes optiques inversés et confocaux disponibles dans le commerce.
La tête AFM est positionnée sur la scène, et des logiciels tels que la fonction de réalisation de Bruker sont ensuite utilisés pour colocaliser les images optiques et AFM. Cela permet une corrélation directe des données AFM et optiques acquises.
Il n'est pas nécessaire de transférer l'échantillon entre les configurations et le système prend en charge une large gamme de types de caméra et de détecteurs.
L'importation d'images optiques faciles, les algorithmes d'étalonnage avancés et les routines de visualisation permettent une navigation précise à travers l'échantillon, permettant une caractérisation multidimensionnelle dans une seule expérience.
Les techniques compatibles comprennent l'épifluorescence, le confocal, le contraste de phase et les méthodes de microscopie en super-résolution telles que STED, TIRF et Storm.
La capacité d'acquérir des ensembles de données corrélatives en temps réel est particulièrement essentiel au domaine de la recherche en sciences de la vie. C'est parce que:
- Il permet aux chercheurs d'étudier la topographie des échantillons biologiques en utilisant l'AFM tout en observant simultanément des composants cellulaires marqués par fluorescence.
- Il permet l'observation multiparamétrique de in situ La dynamique, y compris le repliement des protéines, les interactions récepteurs-ligands, la dynamique des protéines à molécule unique et les voies de signalisation mécanosensibles.
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Quelle préparation d'échantillons est nécessaire pour utiliser BIOAFM?
Le BIOAFM est une technique sans étiquette qui permet des mesures à la fois dans l'air et le liquide, ce qui le rend idéal pour étudier les cellules vivantes dans des conditions presque physiologiques. Contrairement à d'autres méthodes d'imagerie, il ne nécessite pas de vide, et il ne nécessite pas non plus de congélation, de séchage, de revêtement ou de section de microtome des échantillons avant la mesure.
Pour des résultats optimaux, l'échantillon doit adhérer à un substrat de surface approprié, comme une boîte de Pétri, une lamelle ou un mica.
Lors de la mesure dans le liquide, l'échantillon doit être immergé dans une solution tampon appropriée. Pour assurer une imagerie de haute qualité, il est recommandé de nettoyer à l'avance le substrat pour éliminer les contaminants ou les artefacts qui pourraient interférer avec les mesures.
Remerciements
Produit à partir de matériaux initialement rédigés par Bruker Nano GmbH.
À propos de Bruker Bioafm
Bruker BioAFM, ancien JPK Instruments AG, est l'un des principaux fabricants d'instruments nano-analytiques – en particulier basé sur le microscope à force atomique (AFM) et les systèmes de pincettes optiques – pour les sciences de la vie et les applications de matière douce.
Nous combinons les compétences techniques les plus élevées avec des applications visionnaires. Notre travail applique la nanotechnologie de manière à fournir des solutions aux défis auxquels sont confrontés les chercheurs dans les sciences de la vie et les matières douces aujourd'hui. Poussé par l'inspiration et l'ambition, c'est notre conviction que seuls les meilleurs outils sont assez bons pour la recherche de la vie. Nous écoutons en détail l'oreille d'un scientifique aux défis actuels de nos clients et trouvons des solutions individuelles pour des problèmes individuels. C'est ainsi que nous comprenons notre entreprise.
Activité principale
Fabricant de matériaux
La technologie de sonde à numérisation pour les sciences de la matière et de la vie en douceur
