纳米分子

美国 Bioforce公司Nano eNabler™ 纳米分子微矩阵点样系统是一种全新的，适应性广泛的超微和纳米级别的液体输送技术。它可以将内含生物分子和其他材料的液体打印到1‐20微米特征尺寸的表面上的指定位置，也可用于超微纳米流体的输送打印。样本体积覆盖范围广，自阿升至毫微微升(10‐18到10‐15ul)的样本量均可完美打印。这项技术的超缩微性更大程度上降低了对样品量的需求。例如, NanoArrayer 纳米阵列可以创建一个诊断生物芯片，使用几个细胞或不到一滴血即可完成至关重要的生物医学分析。Nano eNabler™ 纳米分子点样仪的广泛适用性和广泛的材料兼容性创造了许多新的令人振奋的机会。下表是几种可打印材料及其应用的代表性案例。美国 Bioforce公司Nano eNabler™ 纳米分子微矩阵点样系统具备捕获鼠成纤维细胞粘附到一种蛋白质细胞外基质蛋白质的能力，左下图：由约翰霍普金斯大学医学院Jan Hoh博士拍摄； 中图：Sindex™ 芯片为Nano eNabler™ 纳米分子微矩阵点样系统提供了理想的打印表面。右图：使用 SPT™ (表面图谱打印工具)是纳米分子微矩阵点样系统的“墨盒”，内有样本存放池。 应用领域Nano eNabler™ 纳米分子微矩阵点样系统的特征非常适合那些利用小的空间，当前分析设计要求减少样本量等新的应用领域。常规应用领域包括：v 构建化学和生物传感器,包括 MEMS/NEMS设备；v 用分子在表面形成图案以研究细胞的生长；v 用≤1μl样本进行敏感分析(LCM,单细胞分析)；v 在有限空间打印矩阵，如在微流通道内部进行打印。 可作为打印材料的介质 典型应用抗体和其它蛋白质生物传感器、生物医学设备、分子筛查、细胞生物学、纳米生物学核酸基因芯片,基因组学,生物传感器病毒生物传感器、诊断、纳米器件粘合剂MEMS, 纳米器件胶体粒子电子、纳米器件、材料研发量子点光学仪器、诊断、材料研发蚀刻剂,溶剂,催化剂MEMS, 电子、精密加工 “能限制 Nano eNabler™ 纳米分子微矩阵点样系统的应用的，只有人的想象力！ —Jan Hoh, Ph.D.约翰霍普金斯大学医学院特性和优势Nano eNabler™ 纳米分子微矩阵点样系统独有特征包括:v 打印较小斑点的能力，斑点大小(1到 20微米)。v 在一个50×50毫米活动区域内打印的能力，分辨率20纳米。v 多路转换打印功能。v 直接打印生物分子至纳米粒子材料的能力。v 兼容的打印表面种类广泛。来自用户反馈的，受欢迎的重要优势，包括：Nano eNabler™ 纳米分子微矩阵点样系统可以在几乎所有表面打印或大或小的复杂图谱，因此使他们可以探索更全面的生物学问题。用户可以进行假设驱动性研究,而不受工具的限制。v Nano eNabler™ 纳米分子微矩阵点样系统的悬臂梁系统采用开放式通道架构,减少了喷墨打印经常遇到的堵塞问题。v Nano eNabler™ 纳米分子微矩阵点样系统将灵活性、功能尺寸、精度、分辨率、打印速度完美结合，其打印能力远非其它打印技术所能比，使用户可以实现一件设备多种应用。v Nano eNabler™ 纳米分子微矩阵点样系统相对于微触点打印技术更为灵活，更优越的多路复用打印模式，意味着用户可以花更少的时间等待新的光掩模和PDMS模具，从而将更多的精力用在实验上。v Nano eNabler™ 纳米分子微矩阵点样系统视频显微扫描技术使设备功能化光学校准变得更加容易，促进更佳的斑点测量。性能对比&差异Nano eNabler™ 纳米分子微矩阵点样系统Micro-contact Printer(微触打印机)Nanopitettes(纳米锥管打印机)AFM Nanolithography原子力显微镜微米刻蚀技术Ink-jet printing喷墨式打印速度+++‐‐+管路不堵塞+++‐+‐可靠性++‐‐++多路复用++‐‐‐+1‐20μm特征+++++‐生物兼容性++++‐+ 技术规格Nano eNabler纳米分子微矩阵点样系统主要规格v 由点和线组成的模式分子，直径1-60微米。v 兼容小分子、生物分子、纳米颗粒和许多反应液。v 同时打印单一化合物或多化合物图案。v 通过FEMTO(射流增强分子转移操作)实现快速沉积(100毫秒/点)。v 宽大高清的工作区(50毫米×50毫米，20纳米分辨率)。v 基于激光的力反馈技术，更大程度减少表面接触力。v 软件界面直观明了。Nano eNabler纳米分子微矩阵点样系统标准规格：v 基于激光的力反馈系统v XY轴镜台运动范围：50x50毫米；v XY轴镜台译码器分辨率：20纳米；v Z轴镜台范围：45毫米；v 湿度控制范围：25-80%相对湿度；v 电动光学显微镜：(100-700倍)，具备通过高清USB相机进行视频采集功能；v 通过高分辨率的 USB 相机捕捉。Nano eNabler纳米分子微矩阵点样系统软件界面集成英特尔酷睿i7处理器，8GB RAM；集成DVD ROM (8x)/CD-RW(24x)；4个USB端口；802.11g无线适配器；Windows 8.1 操作系统；24英寸高清液晶显示器；电源要求，AC240V/50 Hz,2.0A；控制器尺寸：77x65x65cm(长x宽x高)；控制器重量：14kg lbs(31磅)。 Nano eNabler纳米分子微矩阵点样系统标准配置主机、控制器单元、环境控制系统、电动光学系统、带视频采集液晶显示器、操作软件、用户手册、Nano eNabler纳米分子微矩阵点样系统标配一个起始工具包，包括：1）表面图谱打印探针(15个):SPT-S-C10S(5)、SPT-S-C30S(5)、SPT-S-C30R(5)；2）蛋白质斑点缓冲液套装,5支试剂x0.1毫升；3）可重复使用的Gel-Pak 打印探针固定器座垫；4）可重复使用的Gel-Pak样台垫。

纳米孔分子检测仪技术参数一、工作原理及应用领域电解质溶液中的待测分子在电压作用下穿过纳米尺度的孔道时，会引起离子电流的变化，通过记录和解析特征电流信号对待测分子进行识别。纳米孔单分子检测技术具有高灵敏度和高分辨率，可实时检测单分子层面的变化，且无需标记和扩增，在基因组学、蛋白质组学、病原体检测、临床诊断和环境监测等多个领域都展现出巨大的应用潜力。 二、固态纳米孔技术2.1电解质溶液中的待测分子在电压作用下穿过纳米尺度的孔道时，会引起离子电流的变化，通过记录和解析特征电流信号对待测分子进行识别2.2提供1-100 nm孔径可定制、灵敏低噪的具孔氮化硅薄膜2.3 技术优势1）平台型技术，通过定制纳米孔的尺寸，可适用于基因测序、蛋白质分析、病原微生物检测等不同应用场景2）高灵敏度和分辨率，能够检测到单分子水平的变化3）经济耐用，固态纳米孔制备成本低，机械强度高，可反复使用，适用更广泛的溶液环境 三、生物大分子检测仪3.1采用USB3.0接口，不仅实现了稳压供电，还保证了高速实时数据和指令传输。3.2通过工程创新和功能优化，提供了比市面同类产品更强的性能。3.3我们致力于为每一位参与研究的专家学者提供极致的性价比，让纳米孔检测技术变得触手可及3.4更低价、更便捷的检测设备，拓展更丰富的应用场景3.5特征参数 1）数据和指令延迟： 0.1 s2）带宽（可选配）：20 kHz-200 kHz3）施加电压范围：±1000 mV @10mV4）采样频率（可选配）：200 kHz-2 MHz5）噪音水平：相同滤波频率和采样率下低于现有产品 四、配套检测软件采用多语言兼容架构，在确保数据显示准确性和实时性的同时，集成了强大的数字信号处理和多模态大数据分析工具，并支持abf等多种格式文件读取，为用户提供了高效便捷的友好型一站式示波和数据分析平台。4.1 软件特色功能1）过孔、踢孔、堵孔等事件自动识别、批量截图输出2）AI聚类、模式识别、监督式识别等3）事件特征一键提取成Excel导出4）多组数据特征统计对比分析 五、固态纳米孔芯片1）1-100nm孔径可定制的固态纳米孔产品2）孔径可控、稳定耐用、灵敏低噪3）提供基于Axon 200b或自研检测设备的测样和数据分析服务4）TB级吞吐量自有服务器集群，确保数据处理高效稳定 5）多模态算法模型，多组数据集、多维特征一目了然6）高质量物理仿真模型，支持复杂应用场景精准预测7）当疾定制分析，软件需求响应敏捷，满足各类研究需要 六、低丰度蛋白检测1）固态纳米孔技术可以同时对多种蛋白进行检出，检出限低至飞摩级别，检测时间短，设备和单次检测均远低于现有解决方案2）固态纳米孔技术可以对不同病原体核酸进行即时精准检出，设备小型便捷，操作简单，成本低廉3）尺寸极小的固态纳米孔可以提高光刻掩摸的精度，从而制作出更小、更复杂的半导体器件

3D Nanoimaging三维纳米成像（3D Nanoimaging）和单分子跟踪系统（升级Olympus 共焦显微镜）Overview在过去的几年里，人们已经设计了几种方法来使用光学显微镜（STED，PALM，STORM）获得具有纳米分辨率的细胞特征图像。这些方法虽然功能强大，但在检测图像中稀疏的纳米结构时效率很低。同时，它们也不足以探测纳米级三维结构中亚秒级的化学反应动力学，这些结构是不断移动和改变形状的。在纳米成像方法达到超分辨率的情况下，激光束不会像光栅图像那样按照预定的模式扫描样品。相反，激光扫描成像基于反馈算法，在扫描过程中，根据待成像物体的形状连续地调整和确定激光束跟随的路径。该算法将激光光斑移动到离物体表面一定距离的位置，由于激光光斑的位置和离物体表面的距离是已知的参数，所以利用这些参数来重建物体的形状。三维细胞结构可以在几秒钟内分辨率达到20-40纳米，精度为2纳米。How it work? 使用SMT（Single-Molecule Tracking）纳米成像的操作顺序很简单：首先，获取感兴趣区域的共焦图像；然后，用户识别要成像的对象。SMT纳米成像通过开关激活，激光束位于距离物体中心100-200纳米的位置。当激光光斑接近待成像表面时，荧光量增加。然而，荧光强度的增加取决于距离以及荧光团的浓度和它们各自的量子产率。为了将距离效应与浓度效应分开，点的位置被迫垂直于表面振荡。也就是说，荧光强度在振荡过程中发生变化（图1）。Figure 1. 调制跟踪技术示意图。束点围绕物体以圆形轨道运动，其与物体表面的距离以设定的频率周期性地变化；通常，对于每个轨道，振荡次数在8到32之间，取决于物体的大小。这些半径的小振荡被用来计算轨道的调制函数，从中可以确定光斑与表面的距离。 调制函数定义为由于表面的局部荧光而使交替部分与平均部分之比。实际上，调制是PSF的空间导数与强度的比值。调制函数随着离表面距离的函数呈准线性增加，这一特性允许它用于确定沿轨道激光光斑离表面的距离。通过这种方法，计算并重建物体的横向形状。Tracking MethodologyXY-axis using galvo-controlled mirrors Z-axis using piezo-controlled stageMaximum Resolution20 nm ± 2 nmData Acquisition Frequency32 to 256 KHzCircular Orbit Frequency2 KHzDetectorInternal PMT of FV1000/FV1200Detection Electronics ISS Photon Counting UnitComputer3 GHz, 4GB RAM, 200 GB hard drive, 27" monitor (minimum specifications shown)Acquisition and Analysis SoftwareSimFCS by Globals Unlimited 下面是纳米成像单元及其与FV1000共焦显微镜的连接示意图。开关盒允许用户在标准操作模式下操作FV1000，或激活纳米成像系统。在纳米成像操作中，FV1000的振镜通过国际空间站提供的电子设备进行控制。该信号由FV1000的内部探测器收集并转移到ISS光子计数数据采集单元。使用FV1000的振镜在XY平面上跟踪分子，并通过压电控制级在z轴上跟踪分子。仪表控制、数据采集和显示在单独的计算机上完成。右侧部分包括仪器组件（PC、控制电子设备、扫描仪和激光发射器）。示意图的左侧部分包括ISS随升级包提供的组件. 可参看文献： Nanometer-scale Imaging by the Modulation Tracking MethodLanzano, L., Digman, M.A., Fwu, P., Giral, H., Levi, M., Gratton, E.J Biophotonics, 2011, 4(6), 415-24. Measurement of Distance with the Nanoscale Precise Imaging by Rapid Beam Oscillation MethodLanzano, L., Gratton, E.Microsc Res Tech, 2012, 75(9), 1253-64. Real-time Multi-Parameter Spectroscopy and Localization in Three-Dimensional Single-Particle TrackingHellriegel, C., Gratton, E.J R Soc Interface, 2009, 6, Suppl 1:S3-14. Real-time Nanomicroscopy Via Three-Dimensional Single Particle TrackingKatayama, Y., Burkacky, O., Meyer, M., Bráuchle, C., Gratton, E., Lamb, D.C.Chemphyschem, 2009, 10(14), 2458-64. Distance Measurement by Circular Scanning of the Excitation Beam in the Two-Photon MicroscopeKis-Petikova, K., Gratton, E.Microsc Res Tech, 2004, 63(1), 34-49.