A Microfluidic-based Hydrodynamic Trap for Single Particles

The ability to confine and manipulate single particles in free solution is a key enabling technology for fundamental and applied science.  Methods for ...

University of Illinois at Urbana-Champaign

&#x9AD8;&#x5EA6;&#x53EF;&#x6269;&#x5C55;&#x7684;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC; DNA &#x5206;&#x5B50;&#x7684;&#x5E73;&#x9762;&#x4F38;&#x5C55;&#x6D41;&#x4E86;&#x53EF;&#x89C6;&#x5316;&#x5728;&#x7A00;&#x6EB6;&#x6DB2;&#x7684;&#x8367;&#x5149;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x3002;&#x8303;&#x56F4;&#x8F83;&#x7A84;&#x7684;&#x6D41;&#x7684;&#x4F18;&#x52BF;&#xFF0C;&#x4E3A;&#x5206;&#x5B50;&#x4E2D;&#x4EFB;&#x4E00;&#x5377;&#x6750;&#x6216;&#x9AD8;&#x5EA6;&#x6269;&#x5C55;&#x6784;&#xFF0C;&#x53D6;&#x51B3;&#x4E8E;&#x805A;&#x5408;&#x7269;&#x7684;&#x53D8;&#x5F62;&#x5386;&#x53F2;&#x53D1;&#x73B0;&#x3002;&#x8FD9;&#x6784;&#x8C61;&#x6EDE;&#x540E;&#x4ECD;&#x7136;&#x5B58;&#x5728;&#x7684;&#x8BB8;&#x591A;&#x805A;&#x5408;&#x7269;&#x5F1B;&#x8C6B;&#x65F6;&#x95F4;&#x548C;&#x662F;&#x56E0;&#x4E3A;&#x4F9D;&#x8D56;&#x6784;&#x8C61;&#x7684;&#x52A8;&#x529B;&#x3002;&#x9AD8;&#x5206;&#x5B50;&#x6784;&#x8C61;&#x514D;&#x8D39;&#x80FD;&#x6E90;&#x666F;&#x89C2;&#x4ECE;&#x8BA1;&#x7B97;&#x673A;&#x6A21;&#x62DF;&#x8BA1;&#x7B97;&#x548C;&#x663E;&#x793A;&#x4E24;&#x4E2A;&#x91CA;&#x653E;&#x80FD;&#x91CF;&#x6781;&#x5C0F;&#x503C;&#x9644;&#x8FD1;&#x7684;&#x7EBF;&#x5708;&#x62C9;&#x4F38;&#x8FC7;&#x6E21;&#x6D41;&#x5F3A;&#x5EA6;&#x3002;&#x6EDE;&#x540E;&#x5468;&#x671F;&#x53EF;&#x80FD;&#x4F1A;&#x76F4;&#x63A5;&#x5F71;&#x54CD;&#x6563;&#x88C5;&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#x5F3A;&#x8C03;&#x548C;&#x7A00;&#x805A;&#x5408;&#x7269;&#x6D41;&#x52A8;&#x7684;&#x5E94;&#x529B;&#x5E94;&#x53D8;&#x5173;&#x7CFB;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#x3002;

&#x9AD8;&#x5206;&#x5B50;&#x6784;&#x8C61;&#x8FDF;&#x6EDE;&#x4F38;&#x5C55;&#x6D41;&#x4E2D;&#x7684;&#x89C2;&#x5BDF;&#x3002;

Highly extensible Escherichia coli DNA molecules in planar extensional flow were visualized in dilute solution by fluorescence microscopy. For a narrow range of flow strengths, the molecules were found in either a coiled or highly extended conformation, depending on the deformation history of the polymer. This conformation hysteresis persists for many polymer relaxation times and is due to conformation-dependent hydrodynamic forces. Polymer conformational free-energy landscapes were calculated from computer simulations and show two free-energy minima for flow strengths near the coil-stretch transition. Hysteresis cycles may directly influence bulk-solution stresses and the development of stress-strain relations for dilute polymer flows.

Observation of polymer conformation hysteresis in extensional flow.

Hautement extensible mol&#xE9;cules d&#x26;#39;ADN d&#x26;#39;Escherichia coli dans le flux d&#x26;#39;extension plane ont &#xE9;t&#xE9; visualis&#xE9;es en solution dilu&#xE9;e par microscopie &#xE0; fluorescence. Pour une gamme &#xE9;troite des forces d&#x26;#39;&#xE9;coulement, les mol&#xE9;cules ont &#xE9;t&#xE9; trouv&#xE9;s soit dans une spirale ou la conformation tr&#xE8;s &#xE9;tendue, en fonction de l&#x26;#39;histoire de d&#xE9;formation du polym&#xE8;re. Cette hyst&#xE9;r&#xE9;sis conformation persiste pendant de nombreux temps de relaxation des polym&#xE8;res et est due &#xE0; des forces hydrodynamiques d&#xE9;pendant de la conformation. Polym&#xE8;res de conformation d&#x26;#39;&#xE9;nergie libre paysages ont &#xE9;t&#xE9; calcul&#xE9;s &#xE0; partir de simulations informatiques et montrent deux minima d&#x26;#39;&#xE9;nergie libre pour les forces d&#x26;#39;&#xE9;coulement pr&#xE8;s de la transition bobine-stretch. Cycles d&#x26;#39;hyst&#xE9;r&#xE9;sis peut influer directement sur la solution en vrac-stress et le d&#xE9;veloppement de relations contrainte-d&#xE9;formation pour les flux dilu&#xE9;es de polym&#xE8;res.

Observation de l&#x26;#39;hyst&#xE9;r&#xE9;sis conformation du polym&#xE8;re dans des actions accr&#xE9;ditives extensionnel

Die Beobachtung der Konformation des Polymers Hysterese in Dehnstr&#xF6;mung.

Altamente estensibile Escherichia coli, molecole di DNA in flusso estensionale planare sono stati visualizzati in soluzione diluito da microscopia di fluorescenza. Per una ristretta gamma di resistenze di flusso, le molecole sono state trovate in entrambi una conformazione arrotolata o molto estesa, a seconda della storia di deformazione del polimero. Questa conformazione isteresi persistono per molti tempi di rilassamento di polimero ed sono dovuta a forze idrodinamiche dipendente dalla conformazione. Paesaggi di energia libera conformazionale polimero sono stati calcolati da simulazioni al computer e visualizza due minimi di energia libera per resistenze di flusso vicino la transizione bobina-tratto. Cicli di isteresi possono influenzare direttamente sottolinea bulk-soluzione e lo sviluppo delle relazioni sforzo-deformazione per diluire polimero flussi.

Osservazione di isteresi conformazione polimero nel flusso estensionale.

&#x5E73;&#x9762;&#x4F38;&#x5F35;&#x6D41;&#x308C;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x62E1;&#x5F35;&#x6027;&#x306E;&#x9AD8;&#x3044;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;&#x306E;DNA&#x5206;&#x5B50;&#x306F;&#x3001;&#x86CD;&#x5149;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x6CD5;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x5E0C;&#x8584;&#x6EB6;&#x6DB2;&#x4E2D;&#x3067;&#x53EF;&#x8996;&#x5316;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6D41;&#x308C;&#x306E;&#x5F37;&#x3055;&#x306E;&#x72ED;&#x3044;&#x7BC4;&#x56F2;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x5206;&#x5B50;&#x304C;&#x30DD;&#x30EA;&#x30DE;&#x30FC;&#x306E;&#x5909;&#x5F62;&#x5C65;&#x6B74;&#x306B;&#x5FDC;&#x3058;&#x3066;&#x3001;&#x30B3;&#x30A4;&#x30EB;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x975E;&#x5E38;&#x306B;&#x62E1;&#x5F35;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D5;&#x30A9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x3044;&#x305A;&#x308C;&#x304B;&#x3067;&#x767A;&#x898B;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D5;&#x30A9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x30D2;&#x30B9;&#x30C6;&#x30EA;&#x30B7;&#x30B9;&#x306F;&#x3001;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x30DD;&#x30EA;&#x30DE;&#x30FC;&#x306E;&#x7DE9;&#x548C;&#x6642;&#x9593;&#x6301;&#x7D9A;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D5;&#x30A9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x4F9D;&#x5B58;&#x6D41;&#x4F53;&#x529B;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x3082;&#x306E;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x30DD;&#x30EA;&#x30DE;&#x30FC;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D5;&#x30A9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x81EA;&#x7531;&#x30A8;&#x30CD;&#x30EB;&#x30AE;&#x30FC;&#x666F;&#x89B3;&#x306F;&#x3001;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D4;&#x30E5;&#x30FC;&#x30BF;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x304B;&#x3089;&#x8A08;&#x7B97;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x30B3;&#x30A4;&#x30EB;&#xB7;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30C3;&#x30C1;&#x8EE2;&#x79FB;&#x8FD1;&#x508D;&#x306E;&#x6D41;&#x308C;&#x306E;&#x5F37;&#x3055;&#x306E;2&#x3064;&#x306E;&#x81EA;&#x7531;&#x30A8;&#x30CD;&#x30EB;&#x30AE;&#x30FC;&#x306E;&#x6975;&#x5C0F;&#x5024;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30D2;&#x30B9;&#x30C6;&#x30EA;&#x30B7;&#x30B9;&#x30B5;&#x30A4;&#x30AF;&#x30EB;&#x306F;&#x76F4;&#x63A5;&#x30D0;&#x30EB;&#x30AF;&#x6EB6;&#x6DB2;&#x306E;&#x5FDC;&#x529B;&#x3068;&#x5E0C;&#x8584;&#x9AD8;&#x5206;&#x5B50;&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x306E;&#x5FDC;&#x529B; - &#x3072;&#x305A;&#x307F;&#x95A2;&#x4FC2;&#x306E;&#x767A;&#x5C55;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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&#xACE0;&#xB3C4;&#xB85C; &#xD655;&#xC7A5; &#xAC00;&#xB2A5;&#xD55C; &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0; DNA &#xBD84;&#xC790; &#xD3C9;&#xBA74; extensional &#xD750;&#xB984;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC2DC;&#xAC01; &#xD615;&#xAD11; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xAC80;&#xC0AC; &#xBC95;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158;&#xC744; &#xD76C;&#xC11D;. &#xD750;&#xB984; &#xAC15;&#xC810;&#xC758; &#xC881;&#xC740; &#xBC94;&#xC704;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBD84;&#xC790;&#xB294; &#xC5B4;&#xB290; &#xD55C; &#xCF54;&#xC77C; &#xB610;&#xB294; &#xB9E4;&#xC6B0; &#xD655;&#xC7A5; &#xAD6C;&#xC870;, &#xACE0;&#xBD84;&#xC790;&#xC758; &#xBCC0;&#xD615; &#xC5ED;&#xC0AC;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC1C;&#xACAC; &#xB410;&#xB2E4;. &#xC774; &#xB098; &#xB780; &#xD788;&#xC2A4;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC2DC;&#xC2A4; &#xB9CE;&#xC740; &#xD3F4;&#xB9AC;&#xBA38; &#xD734;&#xC2DD; &#xC2DC;&#xAC04;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC9C0;&#xC18D; &#xD558; &#xACE0; &#xB098; &#xB780; &#xC885;&#xC18D; &#xC720;&#xCCB4; &#xC138;&#xB825; &#xB54C;&#xBB38; &#xC774;&#xB2E4;. &#xD3F4;&#xB9AC;&#xBA38; &#xAD6C;&#xC870;&#xC801; &#xBB34;&#xB8CC; &#xC5D0;&#xB108;&#xC9C0; &#xD48D;&#xACBD; &#xCEF4;&#xD4E8;&#xD130; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC5D0;&#xC11C; &#xACC4;&#xC0B0; &#xB41C; &#xBC0F; &#xCF54;&#xC77C; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xCE58; &#xC804;&#xD658; &#xADFC;&#xCC98; &#xD750;&#xB984; &#xAC15;&#xC810;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xB450; &#xAC1C;&#xC758; &#xBB34;&#xB8CC; &#xC5D0;&#xB108;&#xC9C0; &#xCD5C;&#xC18C; &#xD45C;&#xC2DC;. &#xD788;&#xC2A4;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC2DC;&#xC2A4; &#xC0AC;&#xC774;&#xD074; &#xB300;&#xB7C9; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158; &#xD14C;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xBC0F; &#xD76C;&#xC11D; &#xD3F4;&#xB9AC;&#xBA38; &#xD750;&#xB984;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC751;&#xB825;-&#xBCC0;&#xD615; &#xAD00;&#xACC4;&#xC758; &#xBC1C;&#xC804;&#xC5D0; &#xC9C1;&#xC811; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xBBF8;&#xCE60; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xD3F4;&#xB9AC;&#xBA38; &#xB098; &#xB780; &#xD788;&#xC2A4;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC2DC;&#xC2A4; extensional &#xD750;&#xB984;&#xC5D0;&#xC11C;&#xC758; &#xAD00;&#xCC30;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Altamente extensibles Escherichia coli mol&#xE9;culas de ADN en el flujo extensional planar se visualizaron en soluci&#xF3;n diluida por microscop&#xED;a de fluorescencia. Por un estrecho rango de fuerzas de flujo, las mol&#xE9;culas se han encontrado ya sea en una espiral o conformaci&#xF3;n altamente extendida, dependiendo de la historia de deformaci&#xF3;n del pol&#xED;mero. Esta hist&#xE9;resis conformaci&#xF3;n persiste durante muchos tiempos de relajaci&#xF3;n de pol&#xED;mero y es debido a las fuerzas hidrodin&#xE1;micas que dependen de conformaci&#xF3;n. Pol&#xED;meros de conformaci&#xF3;n de energ&#xED;a libre paisajes se calcula a partir de simulaciones por ordenador y muestran dos de energ&#xED;a libre flujo de los m&#xED;nimos de los puntos fuertes cerca de la transici&#xF3;n en espiral estiramiento. Ciclos de hist&#xE9;resis puede influir directamente en la soluci&#xF3;n a granel tensiones y el desarrollo de las relaciones de tensi&#xF3;n-deformaci&#xF3;n de los flujos de pol&#xED;mero diluidas.

La observaci&#xF3;n de la hist&#xE9;resis de pol&#xED;meros en la conformaci&#xF3;n de flujo extensional

&#x53D1;&#x73B0;&#x81EA;&#x7531;&#x548C;&#x6813;&#x7CFB;&#x805A;&#x5408;&#x7269;&#x5206;&#x5B50;&#x4EE5;&#x53CA;&#x521A;&#x5E03;&#x6717;&#x6746;&#x672A;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x7684;&#x526A;&#x5207;&#x6D41;&#x573A;&#x4E2D;&#x7684;&#x8FD0;&#x52A8;&#x7279;&#x70B9;&#x662F;&#x660E;&#x786E;&#x671F;&#x9650;&#x6216;&#x7FFB;&#x6EDA;&#x9891;&#x7387;&#x3002;&#x5468;&#x671F;&#x663E;&#x793A;&#x4F7F;&#x7528;&#x5355;&#x5206;&#x5B50; DNA &#x5B9E;&#x9A8C;&#x548C;&#x8BA1;&#x7B97;&#x673A;&#x6A21;&#x62DF;&#x7684;&#x7EC4;&#x5408;&#x3002;&#x5728;&#x6240;&#x6709;&#x60C5;&#x51B5;&#x4E0B;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5F00;&#x53D1;&#x7F29;&#x653E;&#x6B64;&#x884C;&#x4E3A;&#x7684;&#x6CD5;&#x5F8B;&#xFF0C;&#x5E76;&#x6F14;&#x793A;&#x7279;&#x5F81;&#x5468;&#x671F;&#x8FD0;&#x52A8;&#x7684;&#x9891;&#x7387;&#x6269;&#x5C55; sublinearly &#x6D41;&#x91CF;&#x3002;

&#x526A;&#x5207;&#x6D41;&#x573A;&#x4E2D;&#x805A;&#x5408;&#x7269;&#x7684;&#x7279;&#x5F81;&#x5468;&#x671F;&#x8FD0;&#x52A8;&#x3002;

The motion of both free and tethered polymer molecules as well as rigid Brownian rods in unbound shear flow is found to be characterized by a clear periodicity or tumbling frequency. Periodicity is shown using a combination of single molecule DNA experiments and computer simulations. In all cases, we develop scaling laws for this behavior and demonstrate that the frequency of characteristic periodic motion scales sublinearly with flow rate.

Characteristic periodic motion of polymers in shear flow.

Le mouvement de deux mol&#xE9;cules de polym&#xE8;re libres et captifs ainsi que rigides tiges browniens dans un &#xE9;coulement de cisaillement non li&#xE9;e se trouve &#xE0; &#xEA;tre caract&#xE9;ris&#xE9; par une p&#xE9;riodicit&#xE9; clairement ou de la fr&#xE9;quence de tumbling. La p&#xE9;riodicit&#xE9; est d&#xE9;montr&#xE9;e en utilisant une combinaison de simples exp&#xE9;riences mol&#xE9;cule d&#x26;#39;ADN et des simulations informatiques. Dans tous les cas, nous d&#xE9;veloppons des lois d&#x26;#39;&#xE9;chelle pour ce comportement et d&#xE9;montrer que la fr&#xE9;quence des caract&#xE9;ristiques des &#xE9;chelles de mouvement p&#xE9;riodiques sublinearly avec le d&#xE9;bit.

Caract&#xE9;ristique de mouvement p&#xE9;riodique des polym&#xE8;res dans un &#xE9;coulement cisaill&#xE9;

Charakteristisch periodischen Bewegung von Polymeren in Scherstr&#xF6;mung.

Il moto delle molecole di polimero libero e legato cos&igrave; come canne rigide browniano nel flusso di shear unbound &egrave; trovato per essere caratterizzato da una chiara periodicit&agrave; o frequenza di barilatura. Periodicit&agrave; &egrave; illustrato mediante una combinazione di singola molecola del DNA esperimenti e simulazioni al computer. In tutti i casi, sviluppiamo ridimensionamento leggi per questo comportamento e dimostrare che la frequenza del moto periodico caratteristico sublinearly bilance con portata.

Caratteristico movimento periodico dei polimeri in shear flow.

&#x30D0;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C9;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x306A;&#x3044;&#x305B;&#x3093;&#x65AD;&#x6D41;&#x306E;&#x81EA;&#x7531;&#x3068;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x308C;&#x305F;&#x30DD;&#x30EA;&#x30DE;&#x30FC;&#x5206;&#x5B50;&#x3068;&#x540C;&#x69D8;&#x306B;&#x53B3;&#x683C;&#x306A;&#x30D6;&#x30E9;&#x30A6;&#x30F3;&#x30ED;&#x30C3;&#x30C9;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;&#x52D5;&#x304D;&#x304C;&#x660E;&#x78BA;&#x306A;&#x5468;&#x671F;&#x6027;&#x3084;&#x8EE2;&#x5012;&#x983B;&#x5EA6;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x7279;&#x5FB4;&#x4ED8;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x5224;&#x660E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x5468;&#x671F;&#x6027;&#x306F;&#x3001;&#x5358;&#x4E00;&#x5206;&#x5B50;DNA&#x5B9F;&#x9A13;&#x3068;&#x30B3;&#x30F3;&#x30D4;&#x30E5;&#x30FC;&#x30BF;&#x30B7;&#x30DF;&#x30E5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x8868;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3059;&#x3079;&#x3066;&#x306E;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B9;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x52D5;&#x4F5C;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x6CD5;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x3001;&#x5B9F;&#x8A3C;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;sublinearly&#x6D41;&#x91CF;&#x7279;&#x6027;&#x5468;&#x671F;&#x904B;&#x52D5;&#x306E;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x5468;&#x6CE2;&#x6570;&#x3002;

&#x305B;&#x3093;&#x65AD;&#x6D41;&#x4E2D;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x9AD8;&#x5206;&#x5B50;&#x306E;&#x7279;&#x6027;&#x5468;&#x671F;&#x904B;&#x52D5;

&#xBAA8;&#xC158;&#xC73C;&#xB85C; &#xC790;&#xC720;&#xB86D;&#xACE0; &#xD14C;&#xB354; &#xD3F4;&#xB9AC;&#xBA38; &#xBD84;&#xC790;&#xC640; &#xB531;&#xB531;&#xD55C; Brownian &#xBD09; &#xC5B8;&#xBC14;&#xC6B4;&#xB4DC; &#xC804;&#xB2E8; &#xD750;&#xB984;&#xC758; &#xBA85;&#xD655;&#xD55C; &#xC8FC;&#xAE30; &#xB610;&#xB294; &#xD5C8; &#xB465;&#xC9C0; &#xB465; &#xC8FC;&#xD30C;&#xC218; &#xD2B9;&#xC9D5; &#xBC1C;&#xACAC; &#xB41C;&#xB2E4;. &#xC8FC;&#xAE30;&#xB294; &#xB2E8;&#xC77C; &#xBD84;&#xC790; DNA &#xC2E4;&#xD5D8; &#xBC0F; &#xCEF4;&#xD4E8;&#xD130; &#xC2DC;&#xBBAC;&#xB808;&#xC774;&#xC158;&#xC758; &#xC870;&#xD569;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xD45C;&#xC2DC; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBAA8;&#xB4E0; &#xACBD;&#xC6B0;&#xC5D0; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC774; &#xBB38;&#xC81C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD06C;&#xAE30; &#xC870;&#xC808; &#xBC95;&#xC744; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD558; &#xACE0; &#xD2B9;&#xC131; &#xC815;&#xAE30;&#xC801;&#xC778; &#xC6B4;&#xB3D9;&#xC758; &#xC8FC;&#xD30C;&#xC218; sublinearly &#xC720;&#xB7C9;&#xACFC; &#xBE44;&#xB298; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC804;&#xB2E8; &#xD750;&#xB984;&#xC5D0; &#xACE0;&#xBD84;&#xC790;&#xC758; &#xD2B9;&#xC131; &#xC8FC;&#xAE30;&#xC801; &#xB3D9;&#xC791;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

El movimiento de ambas mol&#xE9;culas de pol&#xED;mero libres y atados, as&#xED; como varillas r&#xED;gidas browniano en el flujo cortante no unido se encuentra que se caracteriza por una periodicidad clara o frecuencia volteo. Periodicidad se muestra usando una combinaci&#xF3;n de simples experimentos de mol&#xE9;culas de ADN y simulaciones por ordenador. En todos los casos, desarrollamos leyes de escala para este comportamiento y demostrar que la frecuencia de escalas caracter&#xED;sticos movimiento peri&#xF3;dico sublinearly con el caudal.

Caracter&#xED;stica de movimiento peri&#xF3;dico de los pol&#xED;meros en el flujo de corte

&#x6211;&#x4EEC;&#x62A5;&#x544A;-&#x6838;&#x9178;&#x9176;&#x7684;&#x5355;&#x5206;&#x5B50;&#x68C0;&#x6D4B;&#x6D41;&#x52A8;&#x62C9;&#x4F38; DNA &#x6A21;&#x677F;&#x3002;&#x4E3A;&#x65B9;&#x4FBF;&#x7F13;&#x6162;&#x6216;&#x65AD;&#x65AD;&#x7EED;&#x7EED;&#x7684;&#x9176;&#x6D3B;&#x6027;&#x68C0;&#x6D4B;&#xFF0C;&#x6BD4;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x8FBE; 15 nm &#x7A7A;&#x95F4;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x5728; 1 Hz &#x548C;&#x5927;&#x7EA6; 10 &#x7EB3;&#x7C73;&#x673A;&#x68B0;&#x7A33;&#x5B9A;&#x6027;&#x7684;&#x5E27;&#x901F;&#x7387;&#x6D4B;&#x5B9A;&#x7684;&#x5C0F;&#x65F6;&#x65F6;&#x95F4;&#x523B;&#x5EA6;&#x3002;&#x4E0E;&#x591A;&#x8DEF;&#x590D;&#x7528;&#x7684;&#x6570;&#x636E;&#x96C6;&#x5408;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5E94;&#x7528;&#x4E8E; phi29 DNA &#x805A;&#x5408;&#x9176;&#x3001; &#x9006;&#x8F6C;&#x5F55;&#x9176;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2; 1&#x3001; lambda &#x5916;&#x5207;&#x548C;&#x5927;&#x80A0;&#x57C3;&#x5E0C;&#x6C0F;&#x5927;&#x80A0;&#x6746;&#x83CC; RNA &#x805A;&#x5408;&#x9176;&#x7684;&#x6D4B;&#x5B9A;&#x3002;

&#x5BF9;&#x6D41;&#x52A8;&#x62C9;&#x4F38; DNA &#x7684;&#x9176;&#x6D3B;&#x6027;&#x7684;&#x591A;&#x8DEF;&#x590D;&#x7528;&#x7684;&#x5355;&#x5206;&#x5B50;&#x68C0;&#x6D4B;&#x3002;

We report a single-molecule assay for nucleic-acid enzymes on flow-stretched DNA templates. To facilitate the detection of slow or intermittent enzymatic activities, we developed the assay with 15-nm spatial resolution at a frame rate of 1 Hz and approximately 10 nm mechanical stability over the timescale of hours. With multiplexed data collection, we applied the assay to phi29 DNA polymerase, HIV-1 reverse transcriptase, lambda exonuclease and Escherichia coli RNA polymerase.

Multiplexed single-molecule assay for enzymatic activity on flow-stretched DNA.

Nous rapportons un dosage unique mol&#xE9;cule d&#x26;#39;acides nucl&#xE9;iques pour des enzymes sur des matrices d&#x26;#39;ADN flux tendus. Afin de faciliter la d&#xE9;tection de lentes ou intermittentes activit&#xE9;s enzymatiques, nous avons d&#xE9;velopp&#xE9; le test avec 15-nm r&#xE9;solution spatiale &#xE0; une cadence de 1 Hz et environ 10 nm de stabilit&#xE9; m&#xE9;canique sur l&#x26;#39;&#xE9;chelle de temps de quelques heures. La collecte de donn&#xE9;es multiplex&#xE9;, on applique le test d&#x26;#39;ADN polym&#xE9;rase Phi29, VIH-1 de la transcriptase inverse, l&#x26;#39;exonucl&#xE9;ase lambda et l&#x26;#39;ARN polym&#xE9;rase d &#x26;#39;Escherichia coli.

Multiplex&#xE9; unique mol&#xE9;cule de dosage de l&#x26;#39;activit&#xE9; enzymatique sur les flux de l&#x26;#39;ADN-tendu

Wir berichten ein Einzelmolek&uuml;l-Assay f&uuml;r Nukleins&auml;ure-S&auml;ure Enzyme am Fluss erstreckte sich DNA-Templates. Um die Erkennung von langsamen oder intermittierende enzymatische Aktivit&auml;ten zu erleichtern, haben wir die Probe mit 15 nm r&auml;umlicher Aufl&ouml;sung bei einer Bildrate von 1 Hz und ca. 10 nm mechanische Stabilit&auml;t &uuml;ber die Zeitskala Stunden entwickelt. Mit Multiplex Datensammlung wir die Probe auf phi29-DNA-Polymerase, HIV-1-R&uuml;cktranscriptase, Lambda-Exonuklease und Escherichia coli RNS-Polymerase angewendet.

Multiplex Einzelmolek&uuml;l-Assay f&uuml;r enzymatische Aktivit&auml;t am Fluss gedehnt DNA.

Segnaliamo un dosaggio di singola molecola di acido nucleico enzimi su modelli di flusso-allungato del DNA. Per facilitare il rilevamento dell&#39;attivit&agrave; enzimatica lenta o intermittente, abbiamo sviluppato il dosaggio con risoluzione spaziale di 15 nm a un frame rate di 1 Hz e stabilit&agrave; meccanica di circa 10 nm sopra la scala cronologica di ore. Con raccolta dati multiplex, abbiamo applicato il dosaggio di DNA polimerasi phi29, trascrittasi inversa di HIV-1, exonuclease lambda ed Escherichia coli RNA polimerasi.

Dosaggio singola molecola multiplex per attivit&agrave; enzimatica su DNA flusso-allungato.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30C3;&#x30C1;DNA&#x30C6;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EC;&#x30FC;&#x30C8;&#x4E0A;&#x3067;&#x6838;&#x9178;&#x9175;&#x7D20;&#x306E;&#x5358;&#x5206;&#x5B50;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x3092;&#x5831;&#x544A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4F4E;&#x901F;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x65AD;&#x7D9A;&#x7684;&#x306A;&#x9175;&#x7D20;&#x6D3B;&#x6027;&#x306E;&#x691C;&#x51FA;&#x3092;&#x5BB9;&#x6613;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;1 Hz&#x306E;&#x30D5;&#x30EC;&#x30FC;&#x30E0;&#x30EC;&#x30FC;&#x30C8;&#x3067;15 nm&#x306E;&#x7A7A;&#x9593;&#x5206;&#x89E3;&#x80FD;&#x3067;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x3001;10nm&#x7A0B;&#x5EA6;&#x306E;&#x6642;&#x9593;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB;&#x4E0A;&#x306E;&#x6A5F;&#x68B0;&#x7684;&#x5B89;&#x5B9A;&#x6027;&#x3002;&#x591A;&#x91CD;&#x5316;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x53CE;&#x96C6;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;Phi29 DNA&#x30DD;&#x30EA;&#x30E1;&#x30E9;&#x30FC;&#x30BC;&#x3001;HIV-1&#x9006;&#x8EE2;&#x5199;&#x9175;&#x7D20;&#x3001;&#x3BB;&#x30A8;&#x30AD;&#x30BD;&#x30CC;&#x30AF;&#x30EC;&#x30A2;&#x30FC;&#x30BC;&#x3001;&#x5927;&#x8178;&#x83CC;RNA&#x30DD;&#x30EA;&#x30E1;&#x30E9;&#x30FC;&#x30BC;&#x306B;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x3092;&#x9069;&#x7528;&#x3057;&#x305F;&#x3002;

&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30C3;&#x30C1;DNA&#x4E0A;&#x306E;&#x9175;&#x7D20;&#x6D3B;&#x6027;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x591A;&#x91CD;&#x5316;&#x5358;&#x5206;&#x5B50;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;

&#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; DNA &#xD15C;&#xD50C;&#xB9BF;&#xC5D0; &#xD750;&#xB984; &#xBED7;&#xC5B4; &#xD575; &#xC0B0; &#xD6A8;&#xC18C;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xB2E8;&#xC77C; &#xBD84;&#xC790; &#xBD84;&#xC11D; &#xACB0;&#xACFC; &#xBCF4;&#xACE0;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB290;&#xB9AC;&#xAC70;&#xB098; &#xAC04;&#xD5D0;&#xC801;&#xC778; &#xD6A8;&#xC18C; &#xD65C;&#xB3D9; &#xAC80;&#xC0C9;&#xC744; &#xCD09;&#xC9C4; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD558;&#xC5EC; &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC2DC;&#xAC04;&#xC758; &#xB0A0;&#xC9DC; &#xD45C;&#xC2DC;&#xC904; 15 nm &#xACF5;&#xAC04; &#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; 1 &#xD68C; &#xC57D; 10 nm &#xAE30;&#xACC4;&#xC801; &#xC548;&#xC815;&#xC131;&#xC758; &#xD504;&#xB808;&#xC784; &#xC18D;&#xB3C4;&#xB85C; &#xBD84;&#xC11D; &#xACB0;&#xACFC; &#xAC1C;&#xBC1C;. &#xB2E4;&#xC911;&#xD654; &#xB41C; &#xB370;&#xC774;&#xD130; &#xC218;&#xC9D1;, &#xC6B0;&#xB9AC; phi29 DNA &#xC911; &#xD569; &#xD6A8;&#xC18C;, hiv-1 &#xC5ED;&#xC804;&#xC0AC; &#xD6A8;&#xC18C;, &#xB78C;&#xB2E4; exonuclease &#xBC0F; &#xBCD1;&#xC6D0; &#xC131; &#xB300;&#xC7A5;&#xADE0; RNA &#xC911; &#xD569; &#xD6A8;&#xC18C;&#xB97C; &#xBD84;&#xC11D; &#xACB0;&#xACFC; &#xC801;&#xC6A9; &#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xB2E4;&#xC911;&#xD654; &#xB41C; &#xB2E8;&#xC77C; &#xBD84;&#xC790; &#xBD84;&#xC11D; &#xACB0;&#xACFC; &#xD750;&#xB984; &#xBED7;&#xC5B4; DNA&#xC5D0; &#xD6A8;&#xC18C; &#xD65C;&#xB3D9;.

Se presenta un ensayo de una sola mol&#xE9;cula de &#xE1;cido nucleico enzimas en las plantillas de ADN estirado de flujo. Para facilitar la detecci&#xF3;n de actividades enzim&#xE1;ticas lentas o intermitentes, se desarroll&#xF3; el ensayo con una resoluci&#xF3;n espacial de 15 nm a una velocidad de 1 Hz y unos 10 nm de estabilidad mec&#xE1;nica en el plazo de horas. Con la recogida de datos multiplexado, se aplic&#xF3; el ensayo de la polimerasa ADN phi29, el VIH-1 transcriptasa inversa, exonucleasa lambda y la polimerasa de ARN de Escherichia coli.

Multiplexado de una sola mol&#xE9;cula de ensayo para la actividad enzim&#xE1;tica en el flujo estirada ADN

&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2; 1 RT (&#x4EBA;&#x7C7B;&#x514D;&#x75AB;&#x7F3A;&#x9677;&#x75C5;&#x6BD2;-1 &#x9006;&#x8F6C;&#x5F55;&#x9176;&#xFF09; &#x662F;&#x591A;&#x529F;&#x80FD;&#x7684;&#x8D1F;&#x8D23;&#x7684;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC; DNA &#x590D;&#x5236;&#x7684; RNA &#x548C; DNA &#x6A21;&#x677F;&#x7684;&#x9006;&#x8F6C;&#x5F55;&#x9176;&#x3002;&#x5728;&#x4F53;&#x5185;&#x7684;&#x9006;&#x8F6C;&#x5F55;&#xFF0C;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2; 1 RT &#x590D;&#x5236;&#x901A;&#x8FC7;&#x5404;&#x79CD; RNA &#x548C;&#x5355;&#x94FE; DNA (ssDNA) &#x6A21;&#x677F;&#x800C;&#x4E0D;&#x9700;&#x8981;&#x7B49;&#x89E3;&#x65CB;&#x9176;&#x7684;&#x6838;&#x9178;&#x5F00;&#x5377;&#x86CB;&#x767D;&#x7684;&#x4E8C;&#x7EA7;&#x7ED3;&#x6784;&#x3002;&#x4E3A;&#x4E86;&#x4E86;&#x89E3;&#x901A;&#x8FC7;&#x4E8C;&#x7EA7;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x805A;&#x5408;&#x53CD;&#x5E94;&#x7684;&#x673A;&#x5236;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8C03;&#x67E5;&#x4E86;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2; 1 RT &#x4E0A;&#x957F; ssDNA &#x6A21;&#x677F;&#x4E2D;&#x4F7F;&#x7528;&#x591A;&#x8DEF;&#x590D;&#x7528;&#x7684;&#x5355;&#x5206;&#x5B50; DNA &#x6D41;&#x52A8;&#x62C9;&#x4F38;&#x6D4B;&#x5B9A;&#x7684; DNA &#x805A;&#x5408;&#x6D3B;&#x52A8;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2; 1 RT &#x6267;&#x884C;&#x5FEB;&#x901F;&#x5E95;&#x6F06;&#x6269;&#x5C55; DNA &#x5408;&#x6210;&#x7684; DNA &#x5355;&#x94FE;&#x533A;&#x57DF; (18.7 nt/s) &#x548C;&#x5F00;&#x5173;&#xFF0C;&#x5176;&#x6D3B;&#x52A8;&#x653E;&#x7F13;&#x94A2;&#x7EDE;&#x7EBF;&#x4F4D;&#x79FB;&#x5408;&#x6210; DNA &#x53D1;&#x5939;&#x5730;&#x70B9; (2.3 nt/s)&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x73B0;&#x94A2;&#x7EDE;&#x7EBF;&#x4F4D;&#x79FB;&#x5408;&#x6210;&#x901F;&#x5EA6;&#x4F9D;&#x8D56;&#x4E8E; GC &#x542B;&#x91CF;&#x53D1;&#x5939;&#x830E;&#x548C;&#x62C9;&#x529B;&#x7684;&#x6A21;&#x677F;&#x4E2D;&#x3002;&#x8FD9;&#x8868;&#x660E;&#x94A2;&#x7EDE;&#x7EBF;&#x4F4D;&#x79FB;&#x5408;&#x6210;&#x53D1;&#x751F;&#x901A;&#x8FC7;&#x4E00;&#x79CD;&#x673A;&#x5236;&#xFF0C;&#x65E2;&#x4E0D;&#x5B8C;&#x5168;&#x4E5F;&#x4E3B;&#x52A8;&#x4E0D;&#x88AB;&#x52A8;&#xFF1A; &#x5C31;&#x662F;&#x5F00;&#x653E;&#x7684; DNA &#x53D1;&#x5939;&#x9A71;&#x52A8;&#x7684;&#x514D;&#x8D39;&#x80FD;&#x6E90;&#x7EC4;&#x5408;&#x91CA;&#x653E;&#x671F;&#x95F4; dNTP (&#x4E09;&#x78F7;&#x9178;&#x6838;&#x82F7;&#x9178;) &#x6C34;&#x89E3;&#x548C;&#x70ED;&#x78E8;&#x635F;&#x7684;&#x78B1;&#x57FA;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x89C2;&#x5BDF;&#x957F; ssDNA &#x6A21;&#x677F;&#x4E0A;&#x65B0;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x4E58;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2; 1 RT &#x901A;&#x8FC7; DNA &#x590D;&#x5236;&#x7684;&#x6A21;&#x5F0F;&#x3002;

&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2;-1 &#x9006;&#x8F6C;&#x5F55;&#x9176;&#x5728; DNA &#x6A21;&#x677F;&#x4E0A; DNA &#x805A;&#x5408;&#x6D3B;&#x6027;&#x7684;&#x5355;&#x5206;&#x5B50;&#x7814;&#x7A76;&#x3002;

HIV-1 RT (human immunodeficiency virus-1 reverse transcriptase) is a multifunctional polymerase responsible for reverse transcription of the HIV genome, including DNA replication on both RNA and DNA templates. During reverse transcription in vivo, HIV-1 RT replicates through various secondary structures on RNA and single-stranded DNA (ssDNA) templates without the need for a nucleic acid unwinding protein, such as a helicase. In order to understand the mechanism of polymerization through secondary structures, we investigated the DNA polymerization activity of HIV-1 RT on long ssDNA templates using a multiplexed single-molecule DNA flow-stretching assay. We observed that HIV-1 RT performs fast primer extension DNA synthesis on single-stranded regions of DNA (18.7 nt/s) and switches its activity to slow strand displacement synthesis at DNA hairpin locations (2.3 nt/s). Furthermore, we found that the rate of strand displacement synthesis is dependent on the GC content in hairpin stems and template stretching force. This indicates that the strand displacement synthesis occurs through a mechanism that is neither completely active nor passive: that is, the opening of the DNA hairpin is driven by a combination of free energy released during dNTP (deoxyribonucleotide triphosphate) hydrolysis and thermal fraying of base pairs. Our experimental observations provide new insight into the interchanging modes of DNA replication by HIV-1 RT on long ssDNA templates.

Single-molecule study of DNA polymerization activity of HIV-1 reverse transcriptase on DNA templates.

VIH-1 RT (virus-1 de la transcriptase inverse immunod&#xE9;ficience) est une polym&#xE9;rase multifonctionnel charg&#xE9; de transcription inverse du g&#xE9;nome du VIH, comprenant la r&#xE9;plication d&#x26;#39;ADN &#xE0; la fois sur l&#x26;#39;ARN et des matrices d&#x26;#39;ADN. Lors de la transcription inverse in vivo, le VIH-1 RT r&#xE9;plique &#xE0; travers diverses structures secondaires sur l&#x26;#39;ARN et d&#x26;#39;ADN simple brin (ADNsb) mod&#xE8;les sans la n&#xE9;cessit&#xE9; d&#x26;#39;une prot&#xE9;ine d&#x26;#39;acide nucl&#xE9;ique de d&#xE9;roulement, tel qu&#x26;#39;un h&#xE9;licase. Afin de comprendre le m&#xE9;canisme de polym&#xE9;risation &#xE0; travers des structures secondaires, nous avons &#xE9;tudi&#xE9; l&#x26;#39;activit&#xE9; de polym&#xE9;risation d&#x26;#39;ADN du VIH-1 sur les mod&#xE8;les RT ADNsb longues en utilisant un multiplex unique mol&#xE9;cule d&#x26;#39;ADN d&#x26;#39;&#xE9;coulement d&#x26;#39;&#xE9;tirement dosage. Nous avons observ&#xE9; que le VIH-1 RT effectue rapide synth&#xE8;se de l&#x26;#39;ADN d&#x26;#39;extension d&#x26;#39;amorce sur des r&#xE9;gions simple brin de l&#x26;#39;ADN (18,7 nt / s) et commute son activit&#xE9; &#xE0; ralentir la synth&#xE8;se de d&#xE9;placement de brin d&#x26;#39;ADN en &#xE9;pingle &#xE0; cheveux &#xE0; des endroits (2,3 nt / s). En outre, nous avons constat&#xE9; que le taux de synth&#xE8;se de d&#xE9;placement de brin d&#xE9;pend de la teneur en GC dans les tiges en &#xE9;pingle &#xE0; cheveux et la force d&#x26;#39;&#xE9;tirement mod&#xE8;le. Cela indique que la synth&#xE8;se de d&#xE9;placement de brin se fait par un m&#xE9;canisme qui n&#x26;#39;est ni compl&#xE8;tement active ni passive: c&#x26;#39;est l&#x26;#39;ouverture de l&#x26;#39;&#xE9;pingle &#xE0; cheveux d&#x26;#39;ADN est d&#xE9;termin&#xE9;e par une combinaison de l&#x26;#39;&#xE9;nergie libre lib&#xE9;r&#xE9;e pendant dNTP (d&#xE9;soxyribonucl&#xE9;otide triphosphate) l&#x26;#39;hydrolyse thermique et l&#x26;#39;effilochage de paires de bases . Nos observations exp&#xE9;rimentales de fournir un nouvel &#xE9;clairage sur les modes de r&#xE9;plication de l&#x26;#39;ADN qui s&#x26;#39;&#xE9;changent par le VIH-1 RT sur des mod&#xE8;les ADNsb longues.

Simple-mol&#xE9;cule &#xE9;tude de l&#x26;#39;activit&#xE9; de polym&#xE9;risation d&#x26;#39;ADN du VIH-1 transcriptase inverse sur des mod&#xE8;les d&#x26;#39;ADN

HIV-1-RT (Human-Immunodeficiency-Virus-1 Reverse Transkriptase) ist eine multifunktionale Polymerase verantwortlich f&uuml;r reverse Transkription des HIV-Genoms, einschlie&szlig;lich DNA-Replikation auf RNA und DNA-Vorlagen. W&auml;hrend reverse Transkription in-vivo repliziert sich HIV-1-RT durch verschiedene Sekund&auml;rstrukturen auf RNA und einzelstr&auml;ngige DNA (SsDNA) Vorlagen ohne die Notwendigkeit f&uuml;r ein unwinding Nukleins&auml;ure-Protein, z. B. eine Helicase. Um den Mechanismus der Polymerisation durch Sekund&auml;rstrukturen zu verstehen, untersuchten wir die DNA-Polymerisation-Aktivit&auml;t von HIV-1-RT auf lange SsDNA-Vorlagen verwenden ein Multiplex Einzelmolek&uuml;l-DNA-Fluss-ausdehnen-Assay. Wir beobachteten, dass HIV-1-RT auf einzelstr&auml;ngige DNA-Regionen schnell Z&uuml;ndkapselextension DNA-Synthese f&uuml;hrt (18.7 nt/s) und wechselt seine T&auml;tigkeit um das Strang-Verschiebung-Synthese an DNA-Haarnadel-Standorten (2,3 nt/s) zu verlangsamen. Dar&uuml;ber hinaus fanden wir, dass die Rate der Strang Verschiebung Synthese der GC-Gehalt in der Haarnadel Stengel und Vorlage Dehnung Kraft abh&auml;ngt. Dies bedeutet, dass die Strang-Verschiebung-Synthese durch einen Mechanismus, das weder ganz aktiv noch passiv enthalten ist: das hei&szlig;t, wird die &Ouml;ffnung der DNA-Haarnadel durch eine Kombination der freien Energie angetrieben, freigegeben w&auml;hrend dNTP (Deoxyribonucleotide Triphosphat) Hydrolyse und thermische Basenpaare, br&uuml;chig. Unsere experimentellen Beobachtungen bieten neue Einblicke in die interchanging Modi der DNA-Replikation von HIV-1-RT auf lange SsDNA-Vorlagen.

Einzelmolek&uuml;l-Studie von DNA-Polymerisation-Aktivit&auml;t von HIV-1 Reverse Transkriptase in DNA-Vorlagen.

RT di HIV-1 (virus dell&#39;immunodeficienza umana-1 reverse transcriptase) &egrave; una multifunzione polimerasi responsabile della trascrizione d&#39;inversione del genoma dell&#39;HIV, tra cui la replicazione del DNA su modelli di DNA e RNA. Durante la trascrizione d&#39;inversione in vivo, l&#39;HIV-1 RT replica attraverso varie strutture secondarie su RNA e modelli single-stranded DNA (ssDNA) senza la necessit&agrave; di una proteina svolgimento dell&#39;acido nucleico, come ad esempio un&#39;elicasi. Per comprendere il meccanismo di polimerizzazione attraverso strutture secondarie, abbiamo studiato l&#39;attivit&agrave; di polimerizzazione del DNA di HIV-1 RT su modelli ssDNA lungo usando una singola molecola del DNA flusso-stretching analisi multiplex. Abbiamo osservato che HIV-1 RT esegue estensione dell&#39;iniettore veloce sintesi di DNA su regioni a singolo filamento di DNA (18,7 nt/s) e passa la sua attivit&agrave; per rallentare la sintesi cilindrata filo alle posizioni di tornanti del DNA (2.3 nt/s). Inoltre, abbiamo trovato che il tasso di sintesi di spostamento del filo dipende dal contenuto di GC in tornante gambi e modello di stretching forza. Questo indica che la sintesi di spostamento del filo avviene attraverso un meccanismo che non &egrave; completamente attivo n&eacute; passivo: cio&egrave;, l&#39;apertura del tornante del DNA &egrave; guidato da una combinazione di energia libera rilasciata durante l&#39;idrolisi dNTP (trifosfato deossiribonucleotide) e termica sfilacciatura di coppie di basi. Nostre osservazioni sperimentali forniscono nuova visione delle modalit&agrave; di scambio della replica del DNA di HIV-1 RT su modelli lungo ssDNA.

Studio di singola molecola dell&#39;attivit&agrave; polimerizzazione del DNA dell&#39;HIV-1 reverse transcriptase sui modelli del DNA.

HIV-1 RT&#xFF08;&#x30D2;&#x30C8;&#x514D;&#x75AB;&#x4E0D;&#x5168;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;-1&#x9006;&#x8EE2;&#x5199;&#x9175;&#x7D20;&#xFF09;&#x3001;RNA&#x304A;&#x3088;&#x3073;DNA&#x30C6;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EC;&#x30FC;&#x30C8;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;DNA&#x306E;&#x8907;&#x88FD;&#x3092;&#x542B;&#x3080;HIV&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x306E;&#x9006;&#x8EE2;&#x5199;&#x3001;&#x8CAC;&#x4EFB;&#x591A;&#x30DD;&#x30EA;&#x30E1;&#x30E9;&#x30FC;&#x30BC;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002; in vivo&#x3067;&#x306E;&#x9006;&#x8EE2;&#x5199;&#x306E;&#x9593;&#x306B;&#x3001;HIV-1 RT&#x306F;&#x3001;&#x30D8;&#x30EA;&#x30AB;&#x30FC;&#x30BC;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x6838;&#x9178;&#x307B;&#x3069;&#x304F;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x3092;&#x5FC5;&#x8981;&#x3068;&#x305B;&#x305A;&#x3001;RNA&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x4E00;&#x672C;&#x9396;DNA&#xFF08;ssDNA&#x306E;&#xFF09;&#x30C6;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EC;&#x30FC;&#x30C8;&#x4E0A;&#x306E;&#x69D8;&#x3005;&#x306A;&#x4E8C;&#x6B21;&#x69CB;&#x9020;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x8907;&#x88FD;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x4E8C;&#x6B21;&#x69CB;&#x9020;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x91CD;&#x5408;&#x306E;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x3092;&#x7406;&#x89E3;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x591A;&#x91CD;&#x5316;&#x5358;&#x5206;&#x5B50;DNA&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30C3;&#x30C1;&#x30F3;&#x30B0;&#x30A2;&#x30C3;&#x30BB;&#x30A4;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x9577;&#x3044;ssDNA&#x3092;&#x30C6;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EC;&#x30FC;&#x30C8;&#x306B;HIV-1 RT&#x306E;DNA&#x91CD;&#x5408;&#x6D3B;&#x6027;&#x3092;&#x8ABF;&#x3079;&#x305F;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;HIV-1 RT&#x306F;&#x3001;DNA&#xFF08;18.7 NT / s&#xFF09;&#x306E;&#x4E00;&#x672C;&#x9396;&#x9818;&#x57DF;&#x3067;&#x9AD8;&#x901F;&#x30D7;&#x30E9;&#x30A4;&#x30DE;&#x30FC;&#x4F38;&#x9577;DNA&#x5408;&#x6210;&#x3092;&#x884C;&#x3044;&#x3001;DNA&#x30D8;&#x30A2;&#x30D4;&#x30F3;&#x306E;&#x4F4D;&#x7F6E;&#xFF08;2.3&#x3001;W&#x200B;&#x200B;indows NT / s&#xFF09;&#x3067;&#x9396;&#x7F6E;&#x63DB;&#x5408;&#x6210;&#x3092;&#x9045;&#x3089;&#x305B;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x6D3B;&#x52D5;&#x3092;&#x5207;&#x308A;&#x66FF;&#x3048;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x9396;&#x7F6E;&#x63DB;&#x5408;&#x6210;&#x306E;&#x901F;&#x5EA6;&#x304C;&#x30D8;&#x30A2;&#x30D4;&#x30F3;&#x306E;&#x830E;&#x3068;&#x30C6;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EC;&#x30FC;&#x30C8;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30C3;&#x30C1;&#x529B;&#x306E;GC&#x542B;&#x91CF;&#x306B;&#x4F9D;&#x5B58;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x308F;&#x304B;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x306F;&#x3001;&#x9396;&#x7F6E;&#x63DB;&#x5408;&#x6210;&#x304C;&#x5B8C;&#x5168;&#x306B;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6;&#x3067;&#x3082;&#x30D1;&#x30C3;&#x30B7;&#x30D6;&#x3067;&#x3082;&#x306A;&#x3044;&#x6A5F;&#x69CB;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x767A;&#x751F;&#x3057;&#x305F;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3064;&#x307E;&#x308A;&#x3001;DNA&#x306E;&#x30D8;&#x30A2;&#x30D4;&#x30F3;&#x306E;&#x958B;&#x53E3;&#x90E8;&#x306F;&#x3001;&#x5869;&#x57FA;&#x5BFE;&#x306E;&#x307B;&#x3064;&#x308C;&#x306E;dNTP&#xFF08;&#x30C7;&#x30AA;&#x30AD;&#x30B7;&#x30EA;&#x30DC;&#x30CC;&#x30AF;&#x30EC;&#x30AA;&#x30C1;&#x30C9;&#x4E09;&#x30EA;&#x30F3;&#x9178;&#xFF09;&#x52A0;&#x6C34;&#x5206;&#x89E3;&#x3084;&#x71B1;&#x306E;&#x9593;&#x306B;&#x30EA;&#x30EA;&#x30FC;&#x30B9;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30D5;&#x30EA;&#x30FC;&#x30A8;&#x30CD;&#x30EB;&#x30AE;&#x30FC;&#x306E;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x99C6;&#x52D5;&#x3055;&#x308C;&#x3002;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306E;&#x5B9F;&#x9A13;&#x7684;&#x89B3;&#x6E2C;&#x304C;&#x9577;&#x3044;ssDNA&#x306E;&#x30C6;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EC;&#x30FC;&#x30C8;&#x306E;HIV-1 RT&#x306B;&#x3088;&#x308B;DNA&#x8907;&#x88FD;&#x306E;&#x5165;&#x308C;&#x66FF;&#x3048;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C9;&#x306B;&#x65B0;&#x305F;&#x306A;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

DNA&#x30C6;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EC;&#x30FC;&#x30C8;&#x4E0A;&#x306B;HIV-1&#x9006;&#x8EE2;&#x5199;&#x9175;&#x7D20;&#x306E;DNA&#x91CD;&#x5408;&#x6D3B;&#x6027;&#x306E;&#x5358;&#x4E00;&#x5206;&#x5B50;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;

&#xC5D0;&#xC774;&#xC988;-1 RT (&#xC778;&#xAC04; &#xBA74;&#xC5ED; &#xACB0;&#xD54D; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; 1 &#xC5ED;&#xC804;&#xC0AC;) &#xB2E4;&#xAE30;&#xB2A5; &#xD6A8;&#xC18C; DNA &#xBCF5;&#xC81C; RNA&#xC640; DNA &#xD15C;&#xD50C;&#xB9BF;&#xC5D0; &#xD3EC;&#xD568; &#xD55C; HIV &#xAC8C;&#xB188;&#xC758; &#xBC18;&#xC804; &#xB179;&#xC74C; &#xBC29;&#xC1A1;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xCC45;&#xC784; &#xC774;&#xB2E4;. &#xBC18;&#xC804; &#xB179;&#xC74C; &#xBC29;&#xC1A1; &#xC0DD;&#xCCB4; &#xC870;&#xAC74;, &#xB3D9;&#xC548; &#xC5D0;&#xC774;&#xC988;-1 RT RNA &#xBC0F; &#xB2E8;&#xC77C; &#xAC00;&#xB2E5; DNA (ssDNA) &#xC11C;&#xC2DD; &#xD30C;&#xC77C;&#xC744; helicase&#xC640; &#xAC19;&#xC740; &#xD575; &#xC0B0; &#xD574;&#xC81C; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD544;&#xC694; &#xC5C6;&#xC774; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; 2 &#xCC28; &#xAD6C;&#xC870;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xBCF5;&#xC81C; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. 2 &#xCC28; &#xAD6C;&#xC870;&#xB97C; &#xD1B5;&#xD574; &#xC911; &#xD569; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC744; &#xC774;&#xD574; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC6B0;&#xB9AC; &#xAE34; ssDNA &#xC11C;&#xC2DD; &#xD30C;&#xC77C; &#xB2E4;&#xC911;&#xD654; &#xB41C; &#xB2E8;&#xC77C; &#xBD84;&#xC790; DNA &#xD750;&#xB984; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xCE6D; &#xBD84;&#xC11D; &#xACB0;&#xACFC; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; h i V-1 RT&#xC758; DNA &#xC911; &#xD569; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xC870;&#xC0AC; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC5D0;&#xC774;&#xC988;-1 RT DNA&#xC758; &#xB2E8;&#xC77C; &#xAC00;&#xB2E5; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xC5D0; &#xBE60;&#xB978; &#xB1CC;&#xAD00; &#xC5F0;&#xC7A5; DNA &#xD569;&#xC131;&#xC744; &#xC218;&#xD589; &#xAD00;&#xCC30; (18.7 nt/s) &#xAC00;&#xB2E5; &#xBCC0;&#xC704; &#xD569;&#xC131; DNA &#xBA38;&#xB9AC; &#xD540; &#xC704;&#xCE58; (2.3 nt/s) &#xC18D;&#xB3C4; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC73C;&#xB85C; &#xC804;&#xD658; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xAC00;&#xB2E5; &#xBCC0;&#xC704; &#xD569;&#xC131;&#xC758; &#xC18D;&#xB3C4; GC &#xCF58;&#xD150;&#xCE20; &#xBA38;&#xB9AC; &#xD540; &#xC904;&#xAE30;&#xC640; &#xBB34;&#xB825;&#xC744; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB808;&#xCE6D; &#xD558;&#xB294; &#xC11C;&#xC2DD; &#xD30C;&#xC77C;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xB2EC;&#xB77C; &#xC9D1;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xBC1C;&#xACAC;. &#xC774; &#xC2A4;&#xD2B8;&#xB79C;&#xB4DC; &#xBCC0;&#xC704; &#xD569;&#xC131;&#xB3C4; &#xC644;&#xC804;&#xD788; &#xD65C;&#xC131;&#xB3C4; &#xC218;&#xB3D9; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0C5;&#xB2C8;&#xB2E4;: &#xC989;, DNA &#xBA38;&#xB9AC; &#xD540;&#xC758; &#xC624;&#xD504;&#xB2DD;&#xC740; &#xC790;&#xC720; &#xC5D0;&#xB108;&#xC9C0;&#xC758; &#xC870;&#xD569;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xAD6C;&#xB3D9; dNTP (deoxyribonucleotide &#xC0BC;&#xC778;&#xC0B0;)&#xAC00; &#xC218; &#xBD84;&#xD574; &#xD558;&#xB294; &#xB3D9;&#xC548; &#xBC1C;&#xD45C;&#xC640; &#xC790;&#xB8CC; &#xC30D; &#xD798;&#xB4E4;&#xAC8C; &#xC5F4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC2E4;&#xD5D8; &#xAD00;&#xCC30; &#xAE34; ssDNA &#xD15C;&#xD50C;&#xB9BF;&#xC5D0; interchanging &#xC5D0;&#xC774;&#xC988;-1 RT &#xD558; &#xC5EC; DNA &#xBCF5;&#xC81C; &#xBAA8;&#xB4DC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xD1B5;&#xCC30;&#xB825;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xB2E8;&#xC77C; &#xBD84;&#xC790; DNA &#xD15C;&#xD50C;&#xB9BF;&#xC5D0; hiv-1 &#xC5ED;&#xC804;&#xC0AC;&#xC758; DNA &#xC911; &#xD569; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC758; &#xC5F0;&#xAD6C;.

VIH-1 (virus de inmunodeficiencia humana-1 transcriptasa inversa) es una polimerasa multifuncional responsable de la transcripci&#xF3;n inversa del genoma del VIH, incluyendo la replicaci&#xF3;n del ADN en ARN y ADN plantillas. Durante la transcripci&#xF3;n inversa en vivo, el VIH-1 RT replica a trav&#xE9;s de varias estructuras secundarias en el ARN de cadena sencilla y plantillas de ADN (ADNmc) sin la necesidad de una prote&#xED;na de &#xE1;cido nucleico desenrollado, tales como una helicasa. Con el fin de comprender el mecanismo de polimerizaci&#xF3;n a trav&#xE9;s de estructuras secundarias, se determin&#xF3; la actividad de polimerizaci&#xF3;n de ADN de VIH-1 en largas plantillas ssDNA utilizando un multiplexado de una sola mol&#xE9;cula de ADN de flujo estiramiento ensayo. Hemos observado que el VIH-1 RT realiza la extensi&#xF3;n de cebador r&#xE1;pida s&#xED;ntesis de ADN de cadena sencilla en las regiones de ADN (18,7 nt / s) y cambia su actividad para frenar la s&#xED;ntesis de desplazamiento de cadena en los lugares de horquilla de ADN (2,3 nt / s). Adem&#xE1;s, se encontr&#xF3; que la tasa de s&#xED;ntesis de desplazamiento de cadena es dependiente en el contenido de GC en los tallos de horquilla y de la fuerza de estiramiento plantilla. Esto indica que la s&#xED;ntesis de desplazamiento de cadena se produce a trav&#xE9;s de un mecanismo que no es ni completamente activa ni pasiva, es decir, la apertura de la horquilla de ADN es impulsado por una combinaci&#xF3;n de energ&#xED;a libre liberada durante dNTP (trifosfato de desoxirribonucle&#xF3;tido) hidr&#xF3;lisis t&#xE9;rmica y deshilachado de pares de bases . Nuestras observaciones experimentales proporcionan una nueva comprensi&#xF3;n de los modos de intercambio entre las de la replicaci&#xF3;n del ADN de VIH-1 en las plantillas de ssDNA de largo.

Sola mol&#xE9;cula de estudios de actividad de polimerizaci&#xF3;n de ADN de VIH-1 transcriptasa inversa en plantillas de DNA

&#x6728;&#x8D28;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x7D20;&#x662F;&#x6700;&#x4E30;&#x5BCC;&#x7684;&#x78B3;&#x6C34;&#x5316;&#x5408;&#x7269;&#x6765;&#x6E90;&#x6027;&#x8D28;&#x548C;&#x8868;&#x793A;&#x7406;&#x60F3;&#x7684;&#x53EF;&#x518D;&#x751F;&#x80FD;&#x6E90;&#x3002;&#x6C34;&#x89E3;&#x5230;&#x5176;&#x7EC4;&#x4EF6;&#x7CD6;&#x6728;&#x8D28;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x7D20;&#x7684;&#x8010;&#x70ED;&#x9176;&#x5177;&#x6709;&#x663E;&#x8457;&#x7684;&#x4F18;&#x52BF;&#xFF0C;&#x5728;&#x540C;&#x884C;&#x4E2D;&#x6E29;&#x63D0;&#x9AD8;&#x8F6C;&#x5316;&#x7387;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x91CF;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x5BA1;&#x67E5;&#x6700;&#x8FD1;&#x7684;&#x6587;&#x732E;&#x8010;&#x70ED;&#x9176;&#x964D;&#x89E3;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x71C3;&#x6599;&#x751F;&#x4EA7;&#x7684;&#x6728;&#x8D28;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x539F;&#x6599;&#x7684;&#x4F7F;&#x7528;&#x4E0E;&#x53D1;&#x5C55;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8BA8;&#x8BBA;&#x7684;&#x86CB;&#x767D;&#x7ED3;&#x6784;&#xFF0C;&#x70ED;&#x7A33;&#x5B9A;&#x6027;&#xFF0C;&#x5E76;&#x53EF;&#x7528;&#x4E8E;&#x63D0;&#x9AD8;&#x70ED;&#x7A33;&#x5B9A;&#x6027;&#x7684;&#x6728;&#x8D28;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x7D20;&#x751F;&#x7269;&#x50AC;&#x5316;&#x5242;&#x7684;&#x5177;&#x4F53;&#x6218;&#x7565;&#x7684;&#x673A;&#x5236;&#x3002;

&#x8010;&#x70ED;&#x9176;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x751F;&#x7269;&#x50AC;&#x5316;&#x5242;&#x5728;&#x751F;&#x7269;&#x71C3;&#x6599;&#x4EA7;&#x4E1A;&#x3002;

Lignocellulose is the most abundant carbohydrate source in nature and represents an ideal renewable energy source. Thermostable enzymes that hydrolyze lignocellulose to its component sugars have significant advantages for improving the conversion rate of biomass over their mesophilic counterparts. We review here the recent literature on the development and use of thermostable enzymes for the depolymerization of lignocellulosic feedstocks for biofuel production. Furthermore, we discuss the protein structure, mechanisms of thermostability, and specific strategies that can be used to improve the thermal stability of lignocellulosic biocatalysts.

Thermostable enzymes as biocatalysts in the biofuel industry.

La lignocellulose est la source de glucides le plus abondant dans la nature et repr&#xE9;sente une source d&#x26;#39;&#xE9;nergie id&#xE9;ale renouvelables. Enzymes thermostables qui hydrolysent la lignocellulose en sucres de ses composants pr&#xE9;sentent des avantages consid&#xE9;rables pour am&#xE9;liorer le taux de conversion de la biomasse sur leurs homologues m&#xE9;sophiles. Nous passons en revue ici la litt&#xE9;rature r&#xE9;cente sur le d&#xE9;veloppement et l&#x26;#39;utilisation d&#x26;#39;enzymes thermostables pour la d&#xE9;polym&#xE9;risation de mati&#xE8;res premi&#xE8;res lignocellulosiques pour la production de biocarburants. En outre, nous discutons de la structure des prot&#xE9;ines, des m&#xE9;canismes de thermostabilit&#xE9;, et des strat&#xE9;gies sp&#xE9;cifiques qui peuvent &#xEA;tre utilis&#xE9;s pour am&#xE9;liorer la stabilit&#xE9; thermique des biocatalyseurs lignocellulosiques.

Les enzymes thermostables comme biocatalyseurs dans l&#x26;#39;industrie des biocarburants

Lignocellulose ist die am h&auml;ufigsten vorkommende Kohlenhydrat-Quelle in der Natur und stellt eine ideale erneuerbare Energiequelle. Thermostabiler Enzyme, die Lignocellulose auf seine Komponente Zuckerarten zu hydrolysieren haben erhebliche Vorteile f&uuml;r die Verbesserung der Conversion-Rate von Biomasse &uuml;ber ihre mesophilen Kollegen. Hier &uuml;berpr&uuml;fen wir die Literatur &uuml;ber die Entwicklung und Verwendung von hitzebest&auml;ndigen Enzyme f&uuml;r die Depolymerisation von Lignozellulose Rohstoffe f&uuml;r die Produktion von Biokraftstoffen. Dar&uuml;ber hinaus diskutieren wir die Proteinstruktur, Mechanismen der Hitzebest&auml;ndigkeit und spezifischen Strategien, die zur Verbesserung der thermischen Stabilit&auml;t Lignozellulose Biokatalysatoren verwendet werden k&ouml;nnen.

Thermostabiler Enzyme als Biokatalysatoren in der Biokraftstoffindustrie.

Lignocellulosa &egrave; la pi&ugrave; abbondante fonte di carboidrati in natura e rappresenta una fonte di energia rinnovabile ideale. Gli enzimi termostabili che idrolizzare lignocellulosa ai suoi zuccheri componente hanno vantaggi significativi per migliorare il tasso di conversione della biomassa sopra loro omologhi mesofili. Qui esaminiamo la letteratura recente per lo sviluppo e l&#39;uso di enzimi termostabili per la depolimerizzazione di ligno materie prime per la produzione di biocarburanti. Inoltre, si discute la struttura della proteina, meccanismi di termostabilit&agrave; e strategie specifiche che possono essere utilizzati per migliorare la stabilit&agrave; termica di biocatalizzatori lignocellulosica.

Termostabili enzimi come biocatalizzatori nell&#39;industria dei biocarburanti.

&#x30EA;&#x30B0;&#x30CE;&#x30BB;&#x30EB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x306F;&#x81EA;&#x7136;&#x754C;&#x3067;&#x6700;&#x3082;&#x8C4A;&#x5BCC;&#x306A;&#x70AD;&#x6C34;&#x5316;&#x7269;&#x6E90;&#x3067;&#x3042;&#x308A;&#x3001;&#x7406;&#x60F3;&#x7684;&#x306A;&#x518D;&#x751F;&#x53EF;&#x80FD;&#x30A8;&#x30CD;&#x30EB;&#x30AE;&#x30FC;&#x6E90;&#x3092;&#x8868;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x305D;&#x306E;&#x69CB;&#x6210;&#x7CD6;&#x306B;&#x30EA;&#x30B0;&#x30CE;&#x30BB;&#x30EB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x3092;&#x52A0;&#x6C34;&#x5206;&#x89E3;&#x3059;&#x308B;&#x8010;&#x71B1;&#x6027;&#x9175;&#x7D20;&#x306F;&#x3001;&#x4E2D;&#x6E29;&#x306E;&#x5BFE;&#x5FDC;&#x4E0A;&#x306E;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30DE;&#x30B9;&#x306E;&#x5909;&#x63DB;&#x901F;&#x5EA6;&#x3092;&#x5411;&#x4E0A;&#x3055;&#x305B;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x5229;&#x70B9;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x71C3;&#x6599;&#x751F;&#x7523;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30EA;&#x30B0;&#x30CE;&#x30BB;&#x30EB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x539F;&#x6599;&#x306E;&#x89E3;&#x91CD;&#x5408;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x8010;&#x71B1;&#x6027;&#x9175;&#x7D20;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x3068;&#x5229;&#x7528;&#x306B;&#x95A2;&#x3059;&#x308B;&#x6700;&#x8FD1;&#x306E;&#x6587;&#x732E;&#x3092;&#x78BA;&#x8A8D;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x30BF;&#x30F3;&#x30D1;&#x30AF;&#x8CEA;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#x3001;&#x71B1;&#x5B89;&#x5B9A;&#x6027;&#x306E;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30EA;&#x30B0;&#x30CE;&#x30BB;&#x30EB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x751F;&#x4F53;&#x89E6;&#x5A92;&#x306E;&#x71B1;&#x5B89;&#x5B9A;&#x6027;&#x3092;&#x5411;&#x4E0A;&#x3055;&#x305B;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x4F7F;&#x7528;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x5177;&#x4F53;&#x7684;&#x306A;&#x6226;&#x7565;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x8AAC;&#x660E;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x71C3;&#x6599;&#x7523;&#x696D;&#x306E;&#x751F;&#x4F53;&#x89E6;&#x5A92;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x8010;&#x71B1;&#x6027;&#x9175;&#x7D20;

Lignocellulose &#xC790;&#xC5F0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAC00;&#xC7A5; &#xD48D;&#xBD80;&#xD55C; &#xD0C4;&#xC218;&#xD654;&#xBB3C; &#xC18C;&#xC2A4; &#xC774;&#xBA70; &#xC774;&#xC0C1;&#xC801;&#xC778; &#xC2E0; &#xC7AC;&#xC0DD; &#xC5D0;&#xB108;&#xC9C0; &#xC18C;&#xC2A4;&#xB97C; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0C5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xAC83;&#xC758; &#xAD6C;&#xC131; &#xC694;&#xC18C; &#xB2F9; &#xBD84;&#xC5D0; lignocellulose hydrolyze &#xB0B4; &#xD6A8;&#xC18C; mesophilic &#xB4E4;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xBC14;&#xC774;&#xC624; &#xB9E4;&#xC2A4;&#xC758; &#xBCC0;&#xD658; &#xC18D;&#xB3C4; &#xD5A5;&#xC0C1;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xC911;&#xB300; &#xD55C; &#xC774;&#xC810;&#xC774; &#xC788;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xBC0F; &#xBC14;&#xC774;&#xC624; &#xC5F0;&#xB8CC; &#xC0DD;&#xC0B0;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; lignocellulosic feedstocks&#xC758; depolymerization&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xB0B4; &#xD6A8;&#xC18C;&#xC758; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xC5D0; &#xCD5C;&#xADFC; &#xBB38;&#xD559; &#xAC80;&#xD1A0;. &#xB610;&#xD55C;, &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8; &#xAD6C;&#xC870;&#xB97C;, &#xB0B4;&#xC5F4;&#xC131;, &#xBC0F; lignocellulosic biocatalysts&#xC758; &#xC5F4; &#xC548;&#xC815;&#xC131;&#xC744; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xC2DC;&#xD0A4;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC0AC;&#xC6A9;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xB294; &#xAD6C;&#xCCB4;&#xC801;&#xC778; &#xC804;&#xB7B5;&#xC758; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC744; &#xC0B4;&#xD3B4;&#xBD05;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xBC14;&#xC774;&#xC624; &#xC5F0;&#xB8CC; &#xC0B0;&#xC5C5;&#xC5D0;&#xC11C; biocatalysts&#xB85C; &#xB0B4; &#xD6A8;&#xC18C;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Lignocelulosa es la fuente de hidratos de carbono m&#xE1;s abundante en la naturaleza y representa una fuente ideal de energ&#xED;a renovable. Enzimas termoestables que hidrolizan lignocelulosa en az&#xFA;cares que lo componen tienen ventajas significativas para la mejora de la tasa de conversi&#xF3;n de la biomasa sobre sus contrapartes mes&#xF3;filas. Aqu&#xED; revisamos la literatura reciente sobre el desarrollo y uso de enzimas termoestables para la despolimerizaci&#xF3;n de materias primas lignocelul&#xF3;sicas para la producci&#xF3;n de biocombustibles. Adem&#xE1;s, se discute la estructura de la prote&#xED;na, los mecanismos de termoestabilidad y estrategias espec&#xED;ficas que pueden ser utilizados para mejorar la estabilidad t&#xE9;rmica de los biocatalizadores lignocelul&#xF3;sicos.

Las enzimas termoestables como biocatalizadores en la industria de los biocombustibles

&#x542B;&#x7518;&#x9732;&#x805A;&#x7CD6;&#x591A;&#x7CD6;&#x7684;&#x6C34;&#x89E3;&#x8981;&#x6C42;&#x8FDC;&#x85E4;-1&#xFF0C;4-&beta;-&#x7518;&#x9732;&#x805A;&#x7CD6;&#x9176;&#x548C; 1&#xFF0C;4-&beta;-&#x7518;&#x9732;&#x7CD6;&#x82F7;&#x9176;&#x7684;&#x6D3B;&#x52A8;&#x3002;&#x5728;&#x5F53;&#x524D;&#x7684;&#x62A5;&#x544A;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x4E24;&#x4E2A;&#x8FDC;&#x85E4;-&beta;-1&#xFF0C;4-mannanases &#xFF08;Man5A &#x548C; Man5B&#xFF09; &#x4ECE; Caldanaerobius polysaccharolyticus &#x7684;&#x751F;&#x5316;&#x7279;&#x6027;&#x8FDB;&#x884C;&#x4E86;&#x7814;&#x7A76;&#x3002;Man5A &#x7531;&#x7EC4;&#x6210;&#x7684; N-&#x672B;&#x7AEF;&#x4FE1;&#x53F7;&#x80BD; (SP)&#xFF0C;&#x50AC;&#x5316;&#x57DF;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x4E24;&#x4E2A;&#x78B3;&#x6C34;&#x5316;&#x5408;&#x7269;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x6A21;&#x5757; (&#x5EFA;&#x7ACB;&#x4FE1;&#x4EFB;&#x63AA;&#x65BD;&#xFF09;&#xFF0C;&#x548C;&#x4E09;&#x4E2A;&#x8868;&#x9762;&#x5C42;&#x540C;&#x6E90; &#xFF08;&#x5F00;&#x5173;&#xFF09; &#x91CD;&#x590D;&#xFF0C;&#x800C; Man5B &#x7F3A;&#x4E4F; SP&#xFF0C;&#x5EFA;&#x7ACB;&#x4FE1;&#x4EFB;&#x63AA;&#x65BD;&#x548C;&#x5F00;&#x5173;&#x91CD;&#x590D;&#x3002;&#x8981;&#x6DF1;&#x5165;&#x4E86;&#x89E3;&#x5982;&#x4F55;&#x4E24;&#x82F7;&#x6C34;&#x89E3;&#x9176;&#x5BB6;&#x65CF; 5 (GH5) &#x9176;&#x53EF;&#x80FD;&#x5E2E;&#x52A9;&#x7EC6;&#x83CC;&#x80FD;&#x91CF;&#x91C7;&#x96C6;&#x548C;&#x8FD8;&#x5728;&#x751F;&#x7269;&#x71C3;&#x6599;&#x884C;&#x4E1A;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x4E24;&#x79CD;&#x884D;&#x751F;&#x7269;&#x7684; Man5A &#x7684;&#x4E24;&#x4E2A;&#x9176;&#x7684;&#x6F5C;&#x5728;&#x5E94;&#x7528; &#xFF08;&#x539F;&#x808C;&#x7403;&#x86CB;&#x767D; Man5A-1 [truncational &#x7A81;&#x53D8;&#x4F53; 1 &#x7684;&#x539F;&#x808C;&#x7403;&#x86CB;&#x767D; 1 &#x7AD9;]&#xFF0C;&#x5176;&#x4E2D;&#x7F3A;&#x5C11;&#x7684; SP &#x548C;&#x5F00;&#x5173;&#x91CD;&#x590D;&#xFF0C;&#x548C;&#x7F3A;&#x4E4F; SP&#x3001; &#x5EFA;&#x7ACB;&#x4FE1;&#x4EFB;&#x63AA;&#x65BD;&#x548C;&#x5F00;&#x5173; Man5A-TM2&#xFF0C;&#x91CD;&#x590D;&#xFF09; &#x548C;&#x91CE;&#x751F;&#x578B; Man5B &#x751F;&#x5316;&#x5206;&#x6790;&#x3002;Man5A &#x884D;&#x751F;&#x5DE5;&#x5177;&#x663E;&#x793A;&#x8FDC;&#x85E4;-1&#xFF0C;4-&beta;-&#x7518;&#x9732;&#x805A;&#x7CD6;&#x9176;&#x548C;&#x8FDC;&#x85E4;-1&#xFF0C;4-&beta;-&#x8461;&#x805A;&#x7CD6;&#x9176;&#x6D3B;&#x52A8;&#x548C;&#x6C34;&#x89E3; 4 &#x6216;&#x66F4;&#x9AD8; (DP) &#x805A;&#x5408;&#x5EA6;&#x4F4E;&#x805A;&#x7CD6;&#x3002;Man5B &#x5C55;&#x51FA;&#x8FDC;&#x85E4;-1&#xFF0C;4-&beta;-&#x7518;&#x9732;&#x805A;&#x7CD6;&#x9176;&#x548C;&#x5C0F;&#x8FDC;&#x85E4;-1&#xFF0C;4-&beta;-&#x8461;&#x805A;&#x7CD6;&#x9176;&#x6D3B;&#x6027; &#xFF1B;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x79CD;&#x9176;&#x8FD8;&#x5C55;&#x51FA; 1&#xFF0C;4-&beta;-&#x7518;&#x9732;&#x7CD6;&#x82F7;&#x9176;&#x548C; cellodextrinase &#x7684;&#x6D3B;&#x52A8;&#x3002;&#x539F;&#x808C;&#x7403;&#x86CB;&#x767D; Man5A-1&#xFF0C;Man5A-TM2 &#x6216; Man5B&#xFF0C;&#x76F8;&#x6BD4;&#x6709;&#x8F83;&#x9AD8;&#x7684;&#x50AC;&#x5316;&#x6D3B;&#x6027;&#x4E0E;&#x53EF;&#x6EB6;&#x6027;&#x548C;&#x4E0D;&#x6EB6;&#x6027;&#x591A;&#x7CD6;&#xFF0C;&#x6307;&#x793A;&#x5EFA;&#x7ACB;&#x4FE1;&#x4EFB;&#x63AA;&#x65BD;&#x63D0;&#x9AD8; Man5A &#x7684;&#x50AC;&#x5316;&#x4F5C;&#x7528;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;Man5A-&#x539F;&#x808C;&#x7403;&#x86CB;&#x767D; 1 &#x884C;&#x4E8B;&#x534F;&#x540C;&#x4E0E; Man5B &#x4E2D;&#x7684;&#x6C34;&#x89E3; &beta;-&#x7518;&#x9732;&#x805A;&#x7CD6;&#x548C;&#x7FA7;&#x7532;&#x57FA;&#x7EA4;&#x7EF4;&#x7D20;&#x3002;&#x591A;&#x7528;&#x9014;&#x7684;&#x4E24;&#x79CD;&#x9176;&#xFF0C;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x4F7F;&#x4ED6;&#x4EEC;&#x8D44;&#x6E90;&#x89E3;&#x805A;&#x542B;&#x7518;&#x9732;&#x805A;&#x7CD6;&#x591A;&#x7CD6;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x71C3;&#x6599;&#x4EA7;&#x4E1A;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x6839;&#x636E;&#x751F;&#x5316;&#x548C;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x7684;&#x6570;&#x636E;&#xFF0C;&#x5229;&#x7528;&#x542B;&#x6709;&#x7518;&#x9732;&#x805A;&#x7CD6;&#x7684;&#x5206;&#x5B50;&#x673A;&#x5236; C.polysaccharolyticus &#x7684;&#x8425;&#x517B;&#x5EFA;&#x8BAE;&#x3002;

&#x53C2;&#x5C55; &beta;-1&#xFF0C;4 mannosidic &#x548C; Caldanaerobius polysaccharolyticus &#x4ECE; &beta;-1&#xFF0C;4 glucosidic &#x5288;&#x88C2;&#x6D3B;&#x52A8;&#x7684;&#x4E24;&#x79CD;&#x55DC;&#x70ED;&#x9176;&#x7684;&#x6BD4;&#x8F83;&#x5206;&#x6790;&#x3002;

The hydrolysis of polysaccharides containing mannan requires endo-1,4-beta-mannanase and 1,4-beta-mannosidase activities. In the current report, the biochemical properties of two endo-beta-1,4-mannanases (Man5A and Man5B) from Caldanaerobius polysaccharolyticus were studied. Man5A is composed of an N-terminal signal peptide (SP), a catalytic domain, two carbohydrate-binding modules (CBMs), and three surface layer homology (SLH) repeats, whereas Man5B lacks the SP, CBMs, and SLH repeats. To gain insights into how the two glycoside hydrolase family 5 (GH5) enzymes may aid the bacterium in energy acquisition and also the potential application of the two enzymes in the biofuel industry, two derivatives of Man5A (Man5A-TM1 [TM1 stands for truncational mutant 1], which lacks the SP and SLH repeats, and Man5A-TM2, which lacks the SP, CBMs, and SLH repeats) and the wild-type Man5B were biochemically analyzed. The Man5A derivatives displayed endo-1,4-beta-mannanase and endo-1,4-beta-glucanase activities and hydrolyzed oligosaccharides with a degree of polymerization (DP) of 4 or higher. Man5B exhibited endo-1,4-beta-mannanase activity and little endo-1,4-beta-glucanase activity; however, this enzyme also exhibited 1,4-beta-mannosidase and cellodextrinase activities. Man5A-TM1, compared to either Man5A-TM2 or Man5B, had higher catalytic activity with soluble and insoluble polysaccharides, indicating that the CBMs enhance catalysis of Man5A. Furthermore, Man5A-TM1 acted synergistically with Man5B in the hydrolysis of beta-mannan and carboxymethyl cellulose. The versatility of the two enzymes, therefore, makes them a resource for depolymerization of mannan-containing polysaccharides in the biofuel industry. Furthermore, on the basis of the biochemical and genomic data, a molecular mechanism for utilization of mannan-containing nutrients by C. polysaccharolyticus is proposed.

Comparative analyses of two thermophilic enzymes exhibiting both beta-1,4 mannosidic and beta-1,4 glucosidic cleavage activities from Caldanaerobius polysaccharolyticus.

L&#x26;#39;hydrolyse de polysaccharides contenant mannane n&#xE9;cessite endo-1 ,4-b&#xEA;ta-mannanase et 1,4-b&#xEA;ta-mannosidase activit&#xE9;s. Dans le pr&#xE9;sent rapport, les propri&#xE9;t&#xE9;s biochimiques de deux endo-beta-1 ,4-mannanases (Man5A et Man5B) de polysaccharolyticus Caldanaerobius ont &#xE9;t&#xE9; &#xE9;tudi&#xE9;s. Man5A est compos&#xE9; d&#x26;#39;un peptide N-terminal de signal (SP), un domaine catalytique, deux modules de liaison des hydrates de carbone (MDC), et trois homologie couche de surface (SLH) r&#xE9;p&#xE9;titions, alors que Man5B manque le SP, les mesures de confiance, et r&#xE9;p&#xE8;te SLH. Pour mieux comprendre comment les enzymes de deux familles glycoside hydrolase 5 (GH5) peut aider la bact&#xE9;rie &#xE0; l&#x26;#39;acquisition de l&#x26;#39;&#xE9;nergie et aussi de l&#x26;#39;application &#xE9;ventuelle des deux enzymes dans l&#x26;#39;industrie des biocarburants, deux d&#xE9;riv&#xE9;s de Man5A (Man5A-TM1 [TM1 repr&#xE9;sente mutant truncational 1], qui n&#x26;#39;a pas la SP et r&#xE9;p&#xE8;te SLH, et Man5A-TM2, qui n&#x26;#39;a pas la SP, les mesures de confiance, et r&#xE9;p&#xE8;te SLH) et le Man5B de type sauvage ont &#xE9;t&#xE9; analys&#xE9;es biochimique. Les d&#xE9;riv&#xE9;s Man5A affich&#xE9;e endo-1 ,4-b&#xEA;ta-mannanase et des endo-1 ,4-b&#xEA;ta-glucanase activit&#xE9;s et des oligosaccharides hydrolys&#xE9;s avec un degr&#xE9; de polym&#xE9;risation (DP) de 4 ou plus. Man5B expos&#xE9; endo-1 ,4-b&#xEA;ta-mannanase activit&#xE9; et peu endo-1 ,4-b&#xEA;ta-glucanase; cependant, cette enzyme a &#xE9;galement expos&#xE9; 1,4-b&#xEA;ta-mannosidase et les activit&#xE9;s cellodextrinase. Man5A-TM1, soit par rapport &#xE0; Man5A-TM2 ou Man5B, avait une plus grande activit&#xE9; catalytique avec des polysaccharides solubles et insolubles, ce qui indique que les mesures de confiance d&#x26;#39;am&#xE9;liorer la catalyse de Man5A. En outre, Man5A-TM1 agissent en synergie avec Man5B dans l&#x26;#39;hydrolyse de la b&#xEA;ta-mannane et la carboxym&#xE9;thylcellulose. La polyvalence de ces deux enzymes, par cons&#xE9;quent, rend une ressource pour la d&#xE9;polym&#xE9;risation de mannan-contenant des polysaccharides dans l&#x26;#39;industrie des biocarburants. En outre, sur la base des donn&#xE9;es biochimiques et g&#xE9;nomiques, un m&#xE9;canisme mol&#xE9;culaire pour l&#x26;#39;utilisation de mannan-contenant des &#xE9;l&#xE9;ments nutritifs par polysaccharolyticus C. est propos&#xE9;.

Analyses comparatives de deux enzymes thermophiles pr&#xE9;sentant &#xE0; la fois Beta-1, 4 et Mannosidic Beta-1, 4 Activit&#xE9;s de clivage glucosidiques de Polysaccharolyticus Caldanaerobius

Die Hydrolyse von Polysacchariden, enth&auml;lt Mannan erfordert Endo-1, 4-Beta-Mannanase und 1, 4-Beta-Mannosidase-Aktivit&auml;ten. Im aktuellen Bericht wurden die biochemischen Eigenschaften der zwei Endo-Beta-1, 4-Mannanases (Man5A und Man5B) aus Caldanaerobius Polysaccharolyticus untersucht. Man5A besteht aus einem N-terminale Signal Peptid (SP), eine katalytische Dom&auml;ne zwei Kohlenhydrat-Bindung Module (CBMs), und drei Oberfl&auml;chenschicht Homologie (SLH) wiederholt, w&auml;hrend Man5B der SP, CBMs fehlt, und SLH wiederholt. Tiefere Einblicke in wie die zwei Glykosid Hydrolase Familie 5 (GH5) Enzyme k&ouml;nnte helfen das Bakterium Energie Erwerb und auch die m&ouml;gliche Anwendung der beiden Enzyme in der Biokraftstoffindustrie, zwei Derivate des Man5A (Man5A-TM1 [TM1 steht f&uuml;r truncational Mutant 1], die die SP und SLH fehlt wiederholt, und wiederholt Man5A-TM2, dem fehlt der SP, CBMs und SLH) und der Wildtyp-Man5B wurden biochemisch analysiert. Die Man5A-Derivate Endo-1, 4-Beta-Mannanase und Endo-1, 4-Beta-Glucanase Aktivit&auml;ten angezeigt und hydrolysiert Oligosaccharide mit einem Grad der Polymerisationsgrad (DP) von 4 oder h&ouml;her. Man5B ausgestellt, Endo-1, 4-Beta-Mannanase und wenig Endo-1, 4-Beta-Glucanase Aktivit&auml;t; jedoch stellte dieses Enzym 1, 4-Beta-Mannosidase und Cellodextrinase Aktivit&auml;ten. Man5A-TM1, im Vergleich zu Man5A-TM2 oder Man5B, hatten h&ouml;here katalytische Aktivit&auml;t mit l&ouml;slichen und unl&ouml;slichen Polysaccharide, darauf hinweist, dass die CBMs Katalyse des Man5A erh&ouml;hen. Dar&uuml;ber hinaus fungierte Man5A-TM1 synergistisch mit Man5B bei der Hydrolyse von Beta-Mannan und Carboxymethyl Cellulose. Die Vielseitigkeit der beiden Enzyme, daher macht sie eine Ressource f&uuml;r die Depolymerisation von Mannan-haltigen Polysaccharide in der Biokraftstoffindustrie. Dar&uuml;ber hinaus aufgrund der biochemischen und genomischen Daten, eine molekulare Mechanismen f&uuml;r die Nutzung der Mannan-haltigen N&auml;hrstoffe durch C. Polysaccharolyticus wird vorgeschlagen.

Vergleichende Analysen der beiden thermophilen Enzyme pr&auml;sentiert Beta-1, 4-Mannosidic und Beta-1, 4-glucosidic-Dekollet&eacute;-Aktivit&auml;ten von Caldanaerobius Polysaccharolyticus.

L&#39;idrolisi dei polisaccaridi contenenti mannan richiede attivit&agrave; endo-1,4-beta-mannanasi-1,4-beta-mannosidasi. Nella relazione attuale, sono state studiate le propriet&agrave; biochimiche di due endo-beta-1,4-mannanases (Man5A e Man5B) da Caldanaerobius polysaccharolyticus. Man5A &egrave; composta da un N-terminale signal peptide (SP), un dominio catalitico, due moduli di carboidrati-associazione (M3), e tre omologia di strato di superficie (SLH) ripete, considerando che manca di Man5B SP, M3, e ripete SLH. Per acquisire conoscenze in come la famiglia di idrolasi del due glicoside 5 (GH5) enzimi possono essere di aiuto il batterio nell&#39;acquisizione di energia e anche la potenziale applicazione di due enzimi nell&#39;industria dei biocarburanti, due derivati del Man5A (Man5A-TM1 [TM1 sta per truncational mutante 1], che manca il SP e SLH si ripete, e ripete Man5A-TM2, che manca la SP, CBMs e SLH) e il selvaggio-tipo Man5B sono state analizzate biochimicamente. I derivati Man5A visualizzato attivit&agrave; endo-1,4-beta-mannanasi ed endo-1,4-beta-glucanasi e idrolizzato oligosaccaridi con un grado di polimerizzazione (DP) di 4 o superiore. Man5B esposto delle attivit&agrave; endo-1,4-beta-mannanasi e poco endo-1,4-beta-glucanasi; Tuttavia, questo enzima esposto anche attivit&agrave; 1,4-beta-mannosidasi e cellodextrinase. Man5A-TM1, rispetto al TM2-Man5A o Man5B, era pi&ugrave; alta attivit&agrave; catalitica con polisaccaridi solubili e insolubili, che indica che il CBMs migliorare la catalisi del Man5A. Inoltre, Man5A-TM1 ha agito in sinergia con Man5B nell&#39;idrolisi di beta-mannan e carbossimetil cellulosa. La versatilit&agrave; dei due enzimi, pertanto, li rende una risorsa per la depolimerizzazione dei mannan-contenenti polisaccaridi nel settore dei biocarburanti. Inoltre, sulla base dei dati genomici e biochimici, un meccanismo molecolare per l&#39;utilizzo di mannan-contenente sostanze nutritive da c. polysaccharolyticus &egrave; proposto.

Analisi comparative di due enzimi termofili espositrici sia beta-1,4 mannosidic e attivit&agrave; beta-1,4 clivaggio glucosidic da Caldanaerobius polysaccharolyticus.

&#x30DE;&#x30F3;&#x30CA;&#x30F3;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x591A;&#x7CD6;&#x985E;&#x306E;&#x52A0;&#x6C34;&#x5206;&#x89E3;&#x306F;&#x30A8;&#x30F3;&#x30C9;-1,4-&#x3B2;-&#x30DE;&#x30F3;&#x30CA;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC;&#x304A;&#x3088;&#x3073;1,4-&#x3B2;-&#x30DE;&#x30F3;&#x30CE;&#x30B7;&#x30C0;&#x30FC;&#x30BC;&#x306E;&#x6D3B;&#x52D5;&#x3092;&#x3059;&#x308B;&#x5FC5;&#x8981;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x73FE;&#x5728;&#x306E;&#x30EC;&#x30DD;&#x30FC;&#x30C8;&#x3067;&#x306F;&#x3001;Caldanaerobius&#x306E;polysaccharolyticus&#x304B;&#x3089;2&#x30A8;&#x30F3;&#x30C9;-&#x3B2;-1 ,4-&#x30DE;&#x30F3;&#x30CA;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC;&#xFF08;Man5A&#x3068;Man5B&#xFF09;&#x306E;&#x751F;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x7279;&#x6027;&#x3092;&#x691C;&#x8A0E;&#x3057;&#x305F;&#x3002; Man5B&#x306F;&#x3001;SP&#x3001;&#x4FE1;&#x983C;&#x91B8;&#x6210;&#x63AA;&#x7F6E;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;SLH&#x30EA;&#x30D4;&#x30FC;&#x30C8;&#x3092;&#x6B20;&#x3044;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x306E;&#x306B;&#x5BFE;&#x3057;&#x3001;Man5A&#x306F;&#x3001;N&#x672B;&#x7AEF;&#x30B7;&#x30B0;&#x30CA;&#x30EB;&#x30DA;&#x30D7;&#x30C1;&#x30C9;&#xFF08;SP&#xFF09;&#x3001;&#x89E6;&#x5A92;&#x30C9;&#x30E1;&#x30A4;&#x30F3;&#x3001;&#x4E8C;&#x3064;&#x306E;&#x7CD6;&#x8CEA;&#x7D50;&#x5408;&#x30E2;&#x30B8;&#x30E5;&#x30FC;&#x30EB;&#xFF08;&#x4FE1;&#x983C;&#x91B8;&#x6210;&#x63AA;&#x7F6E;&#xFF09;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;3&#x3064;&#x306E;&#x8868;&#x9762;&#x5C64;&#x306E;&#x76F8;&#x540C;&#x6027;&#xFF08;SLH&#xFF09;&#x30EA;&#x30D4;&#x30FC;&#x30C8;&#x3067;&#x69CB;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002; 2&#x7CD6;&#x8CEA;&#x52A0;&#x6C34;&#x5206;&#x89E3;&#x9175;&#x7D20;&#x30D5;&#x30A1;&#x30DF;&#x30EA;&#x30FC;5&#xFF08;GH5&#xFF09;&#x9175;&#x7D20;&#x306F;&#x3001;&#x30A8;&#x30CD;&#x30EB;&#x30AE;&#x30FC;&#x7372;&#x5F97;&#x306E;&#x7D30;&#x83CC;&#x306B;&#x3082;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x71C3;&#x6599;&#x7523;&#x696D;&#x306E;2&#x3064;&#x306E;&#x9175;&#x7D20;&#x3001;Man5A&#x306E;2&#x8A98;&#x5C0E;&#x4F53;&#xFF08;Man5A-TM1 truncational&#x5909;&#x7570;&#x4F53;&#x306E;[TM1&#x30B9;&#x30BF;&#x30F3;&#x30C9;&#x306E;&#x6F5C;&#x5728;&#x7684;&#x306A;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3092;&#x52A9;&#x3051;&#x308B;&#x304B;&#x3082;&#x3057;&#x308C;&#x306A;&#x3044;&#x304B;&#x306E;&#x6D1E;&#x5BDF;&#x3092;&#x5F97;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;1]&#x3001;SP&#x3001;&#x4FE1;&#x983C;&#x91B8;&#x6210;&#x63AA;&#x7F6E;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;SLH&#x30EA;&#x30D4;&#x30FC;&#x30C8;&#xFF09;&#x3092;&#x6B20;&#x3044;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3068;&#x3001;&#x91CE;&#x751F;&#x578B;Man5B&#x304C;&#x751F;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x306B;&#x5206;&#x6790;&#x3057;&#x305F;SP&#x3068;SLH&#x7E70;&#x308A;&#x8FD4;&#x3055;&#x308C;&#x3001;Man5A-TM2&#x3092;&#x6B20;&#x3044;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002; Man5A&#x8A98;&#x5C0E;&#x4F53;&#x306F;&#x3001;&#x30A8;&#x30F3;&#x30C9;-1,4-&#x3B2;-&#x30DE;&#x30F3;&#x30CA;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30A8;&#x30F3;&#x30C9;-1,4-&#x3B2;-&#x30B0;&#x30EB;&#x30AB;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC;&#x6D3B;&#x6027;&#x3068;4&#x4EE5;&#x4E0A;&#x306E;&#x91CD;&#x5408;&#x5EA6;&#xFF08;DP&#xFF09;&#x3067;&#x52A0;&#x6C34;&#x5206;&#x89E3;&#x3057;&#x30AA;&#x30EA;&#x30B4;&#x7CD6;&#x3092;&#x8868;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002; Man5B&#x306F;&#x3001;&#x30A8;&#x30F3;&#x30C9;-1,4-&#x3B2;-&#x30DE;&#x30F3;&#x30CA;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC;&#x6D3B;&#x6027;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x305F;&#x3068;&#x30A8;&#x30F3;&#x30C9;-1,4-&#x3B2;-&#x30B0;&#x30EB;&#x30AB;&#x30CA;&#x30FC;&#x30BC;&#x6D3B;&#x6027;&#x306F;&#x307B;&#x3068;&#x3093;&#x3069;&#x304C;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x9175;&#x7D20;&#x306F;&#x307E;&#x305F;1,4-&#x3B2;-&#x30DE;&#x30F3;&#x30CE;&#x30B7;&#x30C0;&#x30FC;&#x30BC;&#x3068;cellodextrinase&#x6D3B;&#x6027;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x305F;&#x3002; Man5A-TM2&#x307E;&#x305F;&#x306F;Man5B&#x306E;&#x3044;&#x305A;&#x308C;&#x304B;&#x306B;&#x6BD4;&#x3079;Man5A-TM1&#x306F;&#x3001;&#x4FE1;&#x983C;&#x91B8;&#x6210;&#x63AA;&#x7F6E;&#x306F;Man5A&#x306E;&#x89E6;&#x5A92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3092;&#x5411;&#x4E0A;&#x3055;&#x305B;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3001;&#x6C34;&#x6EB6;&#x6027;&#x3068;&#x4E0D;&#x6EB6;&#x6027;&#x306E;&#x591A;&#x7CD6;&#x985E;&#x3068;&#x9AD8;&#x3044;&#x89E6;&#x5A92;&#x6D3B;&#x6027;&#x3092;&#x6709;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;Man5A-TM1&#x306F;&#x3001;&#x3B2;-&#x30DE;&#x30F3;&#x30CA;&#x30F3;&#x3001;&#x30AB;&#x30EB;&#x30DC;&#x30AD;&#x30B7;&#x30BB;&#x30EB;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x52A0;&#x6C34;&#x5206;&#x89E3;&#x3067;Man5B&#x3068;&#x76F8;&#x4E57;&#x7684;&#x306B;&#x884C;&#x52D5;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x4E8C;&#x3064;&#x306E;&#x9175;&#x7D20;&#x306E;&#x591A;&#x69D8;&#x6027;&#x306F;&#x3001;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x71C3;&#x6599;&#x696D;&#x754C;&#x306E;&#x30DE;&#x30F3;&#x30CA;&#x30F3;&#x542B;&#x6709;&#x591A;&#x7CD6;&#x985E;&#x306E;&#x89E3;&#x91CD;&#x5408;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30EA;&#x30BD;&#x30FC;&#x30B9;&#x306B;&#x306A;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x751F;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x3001;C&#x306E;polysaccharolyticus&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x30DE;&#x30F3;&#x30CA;&#x30F3;&#x542B;&#x6709;&#x6804;&#x990A;&#x7D20;&#x306E;&#x5229;&#x7528;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x5206;&#x5B50;&#x6A5F;&#x69CB;&#x304C;&#x63D0;&#x6848;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;

Caldanaerobius&#x306E;Polysaccharolyticus&#x304B;&#x3089;&#x3B2;-1&#x3001;4 Mannosidic&#x3068;&#x3B2;-1&#x3001;4&#x30B0;&#x30EB;&#x30B3;&#x30B7;&#x30C9;&#x5207;&#x65AD;&#x6D3B;&#x6027;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x3092;&#x5C55;&#x793A;&#x4E8C;&#x597D;&#x71B1;&#x6027;&#x9175;&#x7D20;&#x306E;&#x6BD4;&#x8F03;&#x5206;&#x6790;

Mannan &#xD3EC;&#xD568; &#xB41C; &#xB2E4; &#xB2F9; &#xB958;&#xB97C; &#xAC00;&#xC218;&#xBD84;&#xD574; &#xC5D4;&#xB3C4;-1, 4-&#xBCA0;&#xD0C0;-mannanase, 1, 4-&#xBCA0;&#xD0C0;-mannosidase &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xC694;&#xAD6C; &#xD55C;&#xB2E4;. &#xD604;&#xC7AC; &#xBCF4;&#xACE0;&#xC11C;&#xC758; &#xB450; &#xC5D4;&#xB3C4;-&#xBCA0;&#xD0C0;-1, 4-mannanases (Man5A &#xBC0F; Man5B) Caldanaerobius polysaccharolyticus&#xC5D0;&#xC11C;&#xC758; &#xC0DD; &#xD654; &#xD559;&#xC801; &#xC18D;&#xC131; &#xACF5;&#xBD80; &#xD588;&#xB2E4;. Man5a&#xB294; N &#xB2E8;&#xC790; &#xC2E0;&#xD638; &#xD3A9;&#xD0C0;&#xC774;&#xB4DC; (SP) &#xCD09;&#xB9E4; &#xB3C4;&#xBA54;&#xC778; &#xB450; &#xD0C4;&#xC218;&#xD654;&#xBB3C; &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xBAA8;&#xB4C8; (CBMs)&#xC758; &#xAD6C;&#xC131; &#xBC0F; 3 &#xD45C;&#xBA74; &#xCE35;&#xC5D0; &#xC0C1; &#xB3D9; (SLH) &#xBC18;&#xBCF5;, &#xBC18;&#xBA74; Man5B &#xBD80;&#xC871; CBMs, SP&#xC640; SLH &#xBC18;&#xBCF5; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xBC29;&#xBC95;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xD1B5;&#xCC30;&#xB825;&#xC744; &#xC5BB;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xB450; glycoside &#xAC00;&#xC218;&#xBD84;&#xD574; &#xD6A8;&#xC18C; &#xD328;&#xBC00;&#xB9AC; 5 (GH5) &#xD6A8;&#xC18C; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544; &#xC5D0;&#xB108;&#xC9C0; &#xC218;&#xC9D1;&#xACFC; &#xBC14;&#xC774;&#xC624; &#xC5F0;&#xB8CC; &#xC0B0;&#xC5C5;, man5a&#xC758; 2 &#xAC1C;&#xC758; &#xD30C;&#xC0DD; &#xC0C1;&#xD488;&#xC5D0;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB450; &#xD6A8;&#xC18C;&#xC758; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xC801;&#xC778; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8; &#xC9C0;&#xC6D0; (Man5A-TM1 [truncational &#xB3CC;&#xC5F0;&#xBCC0;&#xC774; 1 TM1 &#xC758;&#xBBF8;], SP&#xC640; SLH &#xBD80;&#xC871;&#xC744; &#xBC18;&#xBCF5;, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; Man5A-TM2, SP, CBMs, &#xBC0F; SLH &#xBC18;&#xBCF5;) &#xC57C;&#xC0DD;-&#xD0C0;&#xC785; Man5B &#xD654;&#xD559;&#xC801; &#xBD84;&#xC11D; &#xD588;&#xB2E4;. Man5A &#xD30C;&#xC0DD; &#xC0C1;&#xD488; &#xC5D4;&#xB3C4;-1, 4-&#xBCA0;&#xD0C0;-mannanase, &#xC5D4;&#xB3C4;-1, 4-&#xBCA0;&#xD0C0;-glucanase &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xD45C;&#xC2DC; &#xD558; &#xACE0; &#xC911; &#xD569; (DP) 4 &#xB610;&#xB294; &#xADF8; &#xC774;&#xC0C1; &#xC218;&#xC900;&#xC758; oligosaccharides &#xBD84;&#xD574;. Man5B &#xC804;&#xC2DC; &#xC5D4;&#xB3C4;-1, 4-&#xBCA0;&#xD0C0;-mannanase &#xD65C;&#xB3D9;&#xACFC; &#xC791;&#xC740; &#xC5D4;&#xB3C4;-1, 4-&#xBCA0;&#xD0C0;-glucanase &#xD65C;&#xB3D9;; &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;,&#xC774; &#xD6A8;&#xC18C;&#xB294; &#xB610;&#xD55C; 1, 4-&#xBCA0;&#xD0C0;-mannosidase &#xBC0F; cellodextrinase &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xC804;&#xC2DC; &#xD558; &#xACE0; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. Man5A-TM1, Man5B, &#xB610;&#xB294; Man5A tm2&#xC5D0; &#xBE44;&#xD574;&#xB294; CBMs Man5A &#xCD09;&#xB9E4; &#xD5A5;&#xC0C1;&#xC744; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0B4;&#xB294; &#xC218;&#xC6A9; &#xC131; &#xBC0F; &#xBD88;&#xC6A9; &#xC131; &#xB2E4; &#xB2F9; &#xB958;&#xC640; &#xB192;&#xC740; &#xCD09;&#xB9E4; &#xD65C;&#xB3D9;&#xC744; &#xD588;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, Man5A-TM1 &#xBCA0;&#xD0C0; mannan &#xBC0F; carboxymethyl &#xC140; &#xB8F0; &#xB85C;&#xC2A4;&#xC758; &#xAC00;&#xC218;&#xBD84;&#xD574;&#xC5D0; man5b&#xC640; synergistically &#xD589;&#xB3D9;. &#xB450; &#xD6A8;&#xC18C;&#xC758; &#xB2E4;&#xC7AC; &#xB2E4;&#xB2A5; &#xD55C; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xADF8;&#xB4E4; mannan &#xD3EC;&#xD568; &#xB41C; depolymerization&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xB9AC;&#xC18C;&#xC2A4;&#xB294; &#xBC14;&#xC774;&#xC624; &#xC5F0;&#xB8CC; &#xC0B0;&#xC5C5;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB2E4; &#xB2F9; &#xB958;. &#xB610;&#xD55C;, mannan &#xD3EC;&#xD568; &#xB41C; &#xD65C;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xBD84;&#xC790; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC758; &#xC0DD; &#xD654; &#xD559;&#xC801; &#xBC0F; &#xAC8C;&#xB188; &#xB370;&#xC774;&#xD130;&#xB97C; &#xBC14;&#xD0D5;&#xC73C;&#xB85C; &#xC601;&#xC591;&#xC18C; C. polysaccharolyticus&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC81C;&#xC548;.

&#xBCA0;&#xD0C0;-1, 4 mannosidic &#xBC0F; Caldanaerobius polysaccharolyticus&#xC5D0;&#xC11C; &#xBCA0;&#xD0C0;-1, 4 glucosidic &#xBD84;&#xC5F4; &#xD65C;&#xB3D9; &#xC804;&#xC2DC; &#xB450; thermophilic &#xD6A8;&#xC18C;&#xC758; &#xBE44;&#xAD50; &#xBD84;&#xC11D;.

La hidr&#xF3;lisis de los polisac&#xE1;ridos que contienen manano requiere endo-1 ,4-beta-mananasa y 1,4-manosidasa beta actividades. En el presente informe, las propiedades bioqu&#xED;micas de dos endo-beta-1 ,4-mananasas (Man5A y Man5B) de polysaccharolyticus Caldanaerobius fueron estudiados. Man5A se compone de un p&#xE9;ptido N-terminal de se&#xF1;al (SP), un dominio catal&#xED;tico, dos m&#xF3;dulos de uni&#xF3;n a carbohidratos (CBM), y tres homolog&#xED;a capa superficial (SLH) se repite, mientras que Man5B carece de la SP, CBM, y se repite SLH. Para obtener ideas sobre c&#xF3;mo las enzimas de la familia dos gluc&#xF3;sido hidrolasa 5 (GH5) puede ayudar a la bacteria en la adquisici&#xF3;n de energ&#xED;a y tambi&#xE9;n la posible aplicaci&#xF3;n de las dos enzimas en la industria de los biocombustibles, los dos derivados de Man5A (Man5A-TM1 [TM1 es sin&#xF3;nimo de truncational mutante 1], que carece de la SP y se repite SLH, y Man5A TM2-, que carece de la SP, el SSC, y repite SLH) y el Man5B de tipo salvaje fueron analizadas bioqu&#xED;micamente. Los derivados Man5A muestra endo-1 ,4-beta-mananasa y endo-1 ,4-beta-glucanasa actividades y oligosac&#xE1;ridos hidrolizados con un grado de polimerizaci&#xF3;n (DP) de 4 o superior. Man5B exhibi&#xF3; endo-1 ,4-beta-mananasa actividad y poco endo-1 ,4-beta-glucanasa actividad, sin embargo, esta enzima tambi&#xE9;n mostraron 1,4-beta-manosidasa y actividades cellodextrinase. Man5A-TM1, en comparaci&#xF3;n con cualquiera Man5A-TM2 o Man5B, ten&#xED;an una mayor actividad catal&#xED;tica con polisac&#xE1;ridos solubles e insolubles, lo que indica que las CBM mejorar la cat&#xE1;lisis de Man5A. Adem&#xE1;s, Man5A-TM1 actuado sin&#xE9;rgicamente con Man5B en la hidr&#xF3;lisis de la beta-manano y carboximetil celulosa. La versatilidad de las dos enzimas, por lo tanto, hace un recurso para la despolimerizaci&#xF3;n de manano que contienen polisac&#xE1;ridos en la industria del biocombustible. Adem&#xE1;s, sobre la base de los datos bioqu&#xED;micos y gen&#xF3;mico, un mecanismo molecular para la utilizaci&#xF3;n de manano que contienen nutrientes por polysaccharolyticus C. Se propone.

Analisis comparativo de dos enzimas term&#xF3;filas exhibiendo Beta-1, 4 Mannosidic y Beta-1, 4 glucos&#xED;dicos de las actividades de su desdoblamiento Polysaccharolyticus Caldanaerobius

&#x9677;&#x5370;&#x548C;&#x64CD;&#x7EB5;&#x7684;&#x5FAE;&#x578B;&#x5316;&#x548C;&#x7EB3;&#x7C73;&#x7C92;&#x5B50;&#x88AB;&#x8868;&#x660E;&#x4F7F;&#x7528;&#x7684;&#x552F;&#x4E00;&#x64CD;&#x4F5C;&#x7684;&#x52A8;&#x529B;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5F00;&#x53D1;&#x4E86;&#x57FA;&#x4E8E;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8BBE;&#x5907;&#x4E2D;&#x751F;&#x6210;&#x7684;&#x505C;&#x6EDE;&#x70B9;&#x6D41;&#x91CF;&#x81EA;&#x52A8;&#x7684;&#x7C92;&#x5B50;&#x9677;&#x9631;&#x3002;&#x6C34;&#x52A8;&#x529B;&#x9677;&#x9631;&#x4F7F;&#x5206;&#x5A29;&#x548C;&#x4F4E;&#x7C98;&#x5EA6; (1-10 cP) &#x6C34;&#x6EB6;&#x6DB2;&#x4E2D;&#x7684;&#x5355;&#x4E2A;&#x7C92;&#x5B50;&#x7684;&#x64CD;&#x7EB5;&#x3002;&#x4F7F;&#x7528;&#x6B64;&#x65B9;&#x6CD5;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x88AB;&#x56F0;&#x5FAE;&#x5C3A;&#x5EA6;&#x548C;&#x7EB3;&#x7C73;&#x7C92;&#x5B50; (100 nm 15 &#x5988;&#x5988;) &#x957F;&#x65F6;&#x95F4;&#x5C3A;&#x5EA6; &#xFF08;&#x5206;&#x949F;&#x5230;&#x51E0;&#x5C0F;&#x65F6;&#xFF09;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x7C92;&#x5B50;&#x5411;&#x5185;&#x8F6F;&#x7981; 1 &#x5988;&#x5988;&#x7684;&#x9677;&#x9631;&#x4E2D;&#x5FC3;&#xFF0C;&#x5BF9;&#x5E94;&#x4E8E;&#x5927;&#x7EA6; 10(-5)-10(-4) pNnm &#x9677;&#x9631;&#x521A;&#x5EA6;&#x3002;

&#x5BF9;&#x5355;&#x4E2A;&#x7C92;&#x5B50;&#x548C;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7684;&#x6C34;&#x52A8;&#x529B;&#x9677;&#x9631;&#x3002;

Trapping and manipulation of microscale and nanoscale particles is demonstrated using the sole action of hydrodynamic forces. We developed an automated particle trap based on a stagnation point flow generated in a microfluidic device. The hydrodynamic trap enables confinement and manipulation of single particles in low viscosity (1-10 cP) aqueous solution. Using this method, we trapped microscale and nanoscale particles (100 nm-15 mum) for long time scales (minutes to hours). We demonstrate particle confinement to within 1 mum of the trap center, corresponding to a trap stiffness of approximately 10(-5)-10(-4) pNnm.

Hydrodynamic trap for single particles and cells.

Le pi&#xE9;geage et la manipulation de particules microm&#xE9;triques et nanom&#xE9;triques est d&#xE9;montr&#xE9;e en utilisant la seule action des forces hydrodynamiques. Nous avons d&#xE9;velopp&#xE9; un pi&#xE8;ge &#xE0; particules automatis&#xE9; bas&#xE9; sur un flux de point de stagnation g&#xE9;n&#xE9;r&#xE9; dans un dispositif microfluidique. Le pi&#xE8;ge hydrodynamique permet de confinement et la manipulation de particules individuelles dans une faible viscosit&#xE9; (1-10 cP) en solution aqueuse. En utilisant cette m&#xE9;thode, nous avons pris au pi&#xE8;ge des particules microm&#xE9;triques et nanom&#xE9;triques (100 nm-15 mum) pour des &#xE9;chelles de temps longues (minutes &#xE0; quelques heures). On d&#xE9;montrer confinement des particules &#xE0; l&#x26;#39;int&#xE9;rieur une m&#xE8;re du centre pi&#xE8;ge, correspondant &#xE0; une rigidit&#xE9; d&#x26;#39;environ 10 pi&#xE8;ge (-5) -10 (-4) pNnm.

Pi&#xE8;ge hydrodynamique pour des particules individuelles et de cellules

&Uuml;berf&uuml;llung und Manipulation von Microscale und nanoskalige Partikel wird demonstriert mit der alleinige Aktion der hydrodynamischen Kr&auml;fte. Wir entwickelten eine automatisierte Partikel-Trap, basierend auf eine Stagnation Punkt Str&ouml;mung in einem mikrofluidische Ger&auml;t generiert. Die hydrodynamische Falle erm&ouml;glicht Beengtheit und Manipulation von einzelnen Teilchen in w&auml;ssriger L&ouml;sung niedriger Viskosit&auml;t (cP 1-10). Mit dieser Methode wir gefangen Microscale und nanoskalige Partikel (100 nm-15 Mum) f&uuml;r lange Zeit Skalen (Minuten bis Stunden). Wir demonstrieren die Partikel Bettruhe innerhalb 1 Mum des Trap-Centers, ein Trap-Steifigkeit von ca. 10(-5)-10(-4) pNnm entspricht.

Hydrodynamische Trap f&uuml;r einzelne Teilchen und Zellen.

Cattura e la manipolazione delle particelle su microscala e su scala nanometrica &egrave; dimostrato utilizzando la sola azione delle forze idrodinamiche. Abbiamo sviluppato una trappola di particelle automatizzato basata su un flusso di punto di ristagno generato in un dispositivo microfluidico. La trappola idrodinamica consente di confinamento e la manipolazione di singole particelle in soluzione acquosa a bassa viscosit&agrave; (cP 1-10). Utilizzando questo metodo, siamo intrappolati su microscala e scale di particelle nanometriche (100 nm-15 mamma) per lungo tempo (minuti a ore). Dimostriamo particella confinamento a entro 1 mamma del centro della trappola, corrispondente a una rigidit&agrave; trappola di circa 10(-5)-10(-4) pNnm.

Trappola idrodinamica per singole particelle e cellule.

&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30CA;&#x30CE;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x6355;&#x6349;&#x3068;&#x64CD;&#x4F5C;&#x306F;&#x3001;&#x6D41;&#x4F53;&#x529B;&#x306E;&#x552F;&#x4E00;&#x306E;&#x30A2;&#x30AF;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3067;&#x751F;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x3088;&#x3069;&#x307F;&#x70B9;&#x6D41;&#x308C;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x81EA;&#x52D5;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x7C92;&#x5B50;&#x30C8;&#x30E9;&#x30C3;&#x30D7;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6D41;&#x4F53;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x30C8;&#x30E9;&#x30C3;&#x30D7;&#xFF08;1-10 cP&#xFF09;&#x306E;&#x4F4E;&#x7C98;&#x5EA6;&#x306E;&#x6C34;&#x6EB6;&#x6DB2;&#x3092;&#x3001;&#x5358;&#x4E00;&#x306E;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x9589;&#x3058;&#x8FBC;&#x3081;&#x3068;&#x64CD;&#x4F5C;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x9577;&#x3044;&#x6642;&#x9593;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB;&#xFF08;&#x6570;&#x5206;&#x304B;&#x3089;&#x6570;&#x6642;&#x9593;&#xFF09;&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x30CA;&#x30CE;&#x7C92;&#x5B50;&#xFF08;100nm&#x4EE5;&#x4E0B;-15&#x304A;&#x6BCD;&#x3055;&#x3093;&#xFF09;&#x304C;&#x9589;&#x3058;&#x8FBC;&#x3081;&#x3089;&#x308C;&#x305F;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x7D04;10&#xFF08;-5&#xFF09;-10&#xFF08;-4&#xFF09;pNnm&#x306E;&#x30C8;&#x30E9;&#x30C3;&#x30D7;&#x525B;&#x6027;&#x306B;&#x5BFE;&#x5FDC;&#x3059;&#x308B;&#x30C8;&#x30E9;&#x30C3;&#x30D7;&#x4E2D;&#x5FC3;&#x306E;&#x5185;&#x306E;1&#x304A;&#x6BCD;&#x3055;&#x3093;&#x306B;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x9589;&#x3058;&#x8FBC;&#x3081;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x5358;&#x4E00;&#x7C92;&#x5B50;&#x304A;&#x3088;&#x200B;&#x200B;&#x3073;&#x30BB;&#x30EB;&#x306E;&#x6D41;&#x4F53;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x30C8;&#x30E9;&#x30C3;&#x30D7;

&#xD2B8;&#xB7A9; &#xBC0F; &#xC870;&#xC791; microscale &#xBC0F; &#xB098;&#xB178; &#xC785;&#xC790;&#xC758; &#xC720;&#xCCB4; &#xC138;&#xB825;&#xC758; &#xB2E8;&#xB3C5; &#xD589;&#xB3D9;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC124;&#xBA85; &#xB418;&#xC5B4; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xCE68;&#xCCB4; &#xD3EC;&#xC778;&#xD2B8; &#xD750;&#xB984; &#xACB0;&#xD569; &#xC7A5;&#xCE58;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC0DD;&#xC131; &#xB41C;&#xC744; &#xAE30;&#xBC18;&#xC73C;&#xB85C; &#xC790;&#xB3D9;&#xD654; &#xB41C; &#xC785;&#xC790; &#xD2B8;&#xB7A9;&#xC744; &#xAC1C;&#xBC1C;. &#xC720;&#xCCB4; &#xD2B8;&#xB7A9;&#xC744; &#xD1B5;&#xD574; &#xAC10; &#xAE08; &#xBC0F; &#xC800; &#xC810;&#xB3C4; (1-10&#xC758; cP) &#xC218;&#xC131; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC785;&#xC790;&#xC758; &#xC870;&#xC791;. &#xC774; &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xAC07;&#xD600; microscale &#xBC0F; &#xC624;&#xB79C; &#xC2DC;&#xAC04; &#xB3D9;&#xC548; &#xB098;&#xB178; &#xC785;&#xC790; (100 nm 15 &#xC5C4;&#xB9C8;) &#xD655;&#xC7A5; (&#xC2DC;&#xAC04; &#xBD84;). &#xC785;&#xC790; &#xAC10;&#xC73C;&#xB85C;&#xB97C; 1 &#xC5C4;&#xB9C8; &#xB0B4; &#xD2B8;&#xB7A9; &#xC13C;&#xD130;&#xC758; &#xD574;&#xB2F9; &#xC57D; 10(-5)-10(-4) Pnnm&#xC758; &#xD2B8;&#xB7A9; &#xAC15;&#xC131; &#xD558; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC140;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC785;&#xC790; &#xC720;&#xCCB4; &#xD2B8;&#xB7A9;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Captura y manipulaci&#xF3;n de part&#xED;culas a microescala y nanoescala se demuestra mediante la sola acci&#xF3;n de las fuerzas hidrodin&#xE1;micas. Hemos desarrollado una trampa de part&#xED;culas automatizado basado en un punto de estancamiento del flujo generado en un dispositivo de microfluidos. La trampa hidrodin&#xE1;mico permite confinamiento y la manipulaci&#xF3;n de las part&#xED;culas individuales en baja viscosidad (1-10 cP) soluci&#xF3;n acuosa. El uso de este m&#xE9;todo, las part&#xED;culas atrapadas en microescala y nanoescala (100 nm-15 m&#xED;nimos) para escalas de tiempo (de minutos a horas). Se demuestra el confinamiento de part&#xED;culas dentro de una madre del centro de la trampa, lo que corresponde a una rigidez en la trampa de aproximadamente 10 (-5) -10 (-4) pNnm.

Trampa de hidrodin&#xE1;mica de part&#xED;culas individuales y C&#xE9;lulas

&#x6211;&#x4EEC;&#x62A5;&#x544A;&#x7F5A;&#x6B3E;&#x89C4;&#x6A21;&#x64CD;&#x7EB5;&#x548C;&#x5206;&#x5A29;&#x514D;&#x8D39;&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#x4E2D;&#x7684;&#x5FAE;&#x578B;&#x548C;&#x7EB3;&#x7C73;&#x7C92;&#x5B50;&#x7684;&#x96C6;&#x6210;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8BBE;&#x5907;&#x3002;&#x4F7F;&#x7528;&#x6B64;&#x8BBE;&#x5907;&#xFF0C;&#x5355;&#x4E2A;&#x7C92;&#x5B50;&#x9677;&#x5165;&#x505C;&#x6EDE;&#x70B9;&#x6D41;&#x5728;&#x4E24;&#x4E2A;&#x76F8;&#x4EA4;&#x7684;&#x5FAE;&#x6D41;&#x9053;&#x7684;&#x4EA4;&#x754C;&#x5904;&#x3002;&#x6D41;&#x4F53;&#x52A8;&#x529B;&#x7684;&#x9677;&#x9631;&#x57FA;&#x4E8E;&#x5355;&#x7247; PDMS &#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x8BBE;&#x5907;&#x4E2D;&#x4F7F;&#x7528;&#x96C6;&#x6210;&#x7684;&#x7247;&#x4E0A;&#x9600;&#x6D41;&#x4F53;&#x505C;&#x6EDE;&#x70B9;&#x4E3B;&#x52A8;&#x6D41;&#x52A8;&#x63A7;&#x5236;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x9879;&#x5DE5;&#x4F5C;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x7279;&#x70B9;&#x662F;&#x8BBE;&#x5907;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x53C2;&#x6570;&#x542F;&#x7528;&#x9AD8;&#x6548;&#x9677;&#x9631;&#x6027;&#x80FD;&#x7684;&#x505C;&#x6EDE;&#x70B9;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x8FDB;&#x884C;&#x7CBE;&#x786E;&#x63A7;&#x5236;&#x3002;&#x57FA;&#x4E8E;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x7684;&#x6D41;&#x4F53;&#x529B;&#x5B66;&#x9677;&#x9631;&#x63A8;&#x52A8;&#x7C92;&#x5B50;&#x6355;&#x83B7;&#x4F7F;&#x7528;&#x6D41;&#x4F53;&#x6D41;&#x52A8;&#x7684;&#x552F;&#x4E00;&#x4F5C;&#x7528;&#xFF0C;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E86;&#x4E00;&#x4E2A;&#x53EF;&#x884C;&#x7684;&#x9009;&#x62E9;&#xFF0C;&#x5BF9;&#x73B0;&#x6709;&#x7684;&#x5206;&#x5A29;&#x548C;&#x57FA;&#x4E8E;&#x7535;&#x6C14;&#x3001; &#x5149;&#x5B66;&#x3001; &#x78C1;&#x6027;&#x3001; &#x6216;&#x58F0;&#x529B;&#x573A;&#x7684;&#x64CD;&#x4F5C;&#x6280;&#x5DE7;&#x3002;&#x603B;&#x4F53;&#x800C;&#x8A00;&#xFF0C;&#x6C34;&#x52A8;&#x529B;&#x9677;&#x9631;&#x4F7F;&#x975E;&#x63A5;&#x89E6;&#x5206;&#x5A29;&#x7684;&#x8367;&#x5149;&#x706F;&#x548C;&#x975E;&#x8367;&#x5149;&#x9897;&#x7C92;&#x4E3A;&#x5EF6;&#x957F;&#x65F6;&#x95F4;&#x548C;&#x4E3A;&#x5728;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x3001; &#x751F;&#x7269;&#x6280;&#x672F;&#x548C;&#x6750;&#x6599;&#x79D1;&#x5B66;&#x7684;&#x57FA;&#x7840;&#x7814;&#x7A76;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E86;&#x65B0;&#x7684;&#x5E73;&#x53F0;&#x3002;

&#x4E00;&#x4E2A;&#x57FA;&#x4E8E;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x7684;&#x6D41;&#x4F53;&#x529B;&#x5B66;&#x9677;&#x9631;&#xFF1A; &#x8BBE;&#x8BA1;&#x548C;&#x6267;&#x884C;&#x3002;

We report an integrated microfluidic device for fine-scale manipulation and confinement of micro- and nanoscale particles in free-solution. Using this device, single particles are trapped in a stagnation point flow at the junction of two intersecting microchannels. The hydrodynamic trap is based on active flow control at a fluid stagnation point using an integrated on-chip valve in a monolithic PDMS-based microfluidic device. In this work, we characterize device design parameters enabling precise control of stagnation point position for efficient trap performance. The microfluidic-based hydrodynamic trap facilitates particle trapping using the sole action of fluid flow and provides a viable alternative to existing confinement and manipulation techniques based on electric, optical, magnetic or acoustic force fields. Overall, the hydrodynamic trap enables non-contact confinement of fluorescent and non-fluorescent particles for extended times and provides a new platform for fundamental studies in biology, biotechnology and materials science.

A microfluidic-based hydrodynamic trap: design and implementation.

Nous rapportons un dispositif int&#xE9;gr&#xE9; microfluidique pour une &#xE9;chelle fine manipulation et le confinement des particules et micro-&#xE9;chelle nanom&#xE9;trique en libre-solution. L&#x26;#39;utilisation de ce dispositif, les particules individuelles sont pi&#xE9;g&#xE9;s dans un flux point de stagnation &#xE0; la jonction de deux microcanaux qui se croisent. Le pi&#xE8;ge hydrodynamique sont bas&#xE9;es sur le contr&#xF4;le de flux connexion &#xE0; un point de stagnation de fluide en utilisant une int&#xE9;gr&#xE9; sur la puce de soupape dans un monolithique &#xE0; base PDMS dispositif microfluidique. Dans ce travail, nous caract&#xE9;risons les param&#xE8;tres de conception d&#x26;#39;appareils permettant un contr&#xF4;le pr&#xE9;cis de la position de point de stagnation de la performance pi&#xE8;ge efficace. Le pi&#xE8;ge hydrodynamique microfluidique &#xE0; base facilite le pi&#xE9;geage des particules &#xE0; l&#x26;#39;aide de la seule action de l&#x26;#39;&#xE9;coulement du fluide et offre une alternative viable &#xE0; l&#x26;#39;isolement existant et des techniques de manipulation bas&#xE9;e sur &#xE9;lectrique, les champs de force optiques, magn&#xE9;tiques ou acoustiques. Dans l&#x26;#39;ensemble, le pi&#xE8;ge hydrodynamique permet de confinement sans contact de particules fluorescentes et non fluorescentes pour des p&#xE9;riodes prolong&#xE9;es et fournit une nouvelle plate-forme pour des &#xE9;tudes fondamentales en biologie, la biotechnologie et la science des mat&#xE9;riaux.

Un pi&#xE8;ge hydrodynamique microfluidique &#xE0; base de: Conception et mise en &#x153;uvre

Wir berichten &uuml;ber eine integrierte mikrofluidische Ger&auml;t f&uuml;r abgegrenzten Manipulation und Entbindung von Mikro- und nanoskaligen Partikeln in gratis-L&ouml;sung. Mit diesem Ger&auml;t, sind einzelne Teilchen in eine Stagnation Punkt Str&ouml;mung an der Kreuzung von zwei sich kreuzenden Mikrokan&auml;len gefangen. Die hydrodynamische Falle basiert auf aktiven Flow-Control zu einem fl&uuml;ssigen Stagnation mit einer integrierten on-Chip-Ventil in einem monolithischen PDMS-basierte Microfluidic-Ger&auml;t. In dieser Arbeit pr&auml;gen wir Ger&auml;t Design-Parameter erm&ouml;glicht die pr&auml;zise Steuerung der Position der Stagnation f&uuml;r effiziente Trap Leistung. Die Microfluidic-basierte hydrodynamische Falle Partikel &Uuml;berf&uuml;llung mit der alleinige Aktion der Fl&uuml;ssigkeitsstr&ouml;mung erleichtert und bietet eine echte Alternative zur bestehenden Beengtheit und Manipulation Techniken basierend auf elektrischen, optischen, magnetischen oder akustische Kraftfelder. Insgesamt die hydrodynamische Falle erm&ouml;glicht ber&uuml;hrungslose Beengtheit der Leuchtstofflampe und nicht-fluoreszierender Partikel f&uuml;r l&auml;ngere Zeit und bietet eine neue Plattform f&uuml;r grunds&auml;tzliche Studien in Biologie, Biotechnologie und Materialwissenschaften.

Eine mikrofluidische basierende hydrodynamische Falle: Design und Implementierung.

Riportiamo un dispositivo integrato microfluidica per scala fine manipolazione e confinamento di micro - e nanometriche particelle in soluzione libera. Utilizzando questo dispositivo, singole particelle sono intrappolati in un flusso di punto di ristagno all&#39;incrocio di due microcanali intersecanti. La trappola idrodinamica &egrave; basata sul controllo di flusso attivo presso un punto di ristagno di liquidi tramite una valvola on-chip integrata in un dispositivo monolitico PDMS-based microfluidic. In questo lavoro, ci caratterizzano i parametri di progettazione del dispositivo che permette un controllo preciso della posizione del punto di ristagno per prestazioni efficienti trappola. Trappola idrodinamica based microfluidic facilita la cattura di particelle usando l&#39;unica azione di flusso del fluido e fornisce una valida alternativa al confinamento esistente e tecniche di manipolazione basano su elettrico, ottico, campi di forza magnetiche o acustiche. Nel complesso, trappola idrodinamica consente senza contatto confinamento di fluorescenti e non fluorescenti particelle per esteso volte e fornisce una nuova piattaforma per studi fondamentali in biologia, biotecnologie e scienze dei materiali.

Una trappola idrodinamica microfluidica-base: progettazione e implementazione.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x81EA;&#x7531;&#x6EB6;&#x6DB2;&#x4E2D;&#x3067;&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#xB7;&#x30CA;&#x30CE;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB;&#x306E;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x7D30;&#x304B;&#x3044;&#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB;&#x64CD;&#x4F5C;&#x3068;&#x9589;&#x3058;&#x8FBC;&#x3081;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x7D71;&#x5408;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x5831;&#x544A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x5358;&#x4E00;&#x306E;&#x7C92;&#x5B50;&#x306F;2&#x3064;&#x306E;&#x4EA4;&#x5DEE;&#x3059;&#x308B;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306E;&#x63A5;&#x5408;&#x90E8;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x3088;&#x3069;&#x307F;&#x70B9;&#x6D41;&#x308C;&#x306E;&#x4E2D;&#x306B;&#x9589;&#x3058;&#x8FBC;&#x3081;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6D41;&#x4F53;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x30C8;&#x30E9;&#x30C3;&#x30D7;&#x304C;&#x30E2;&#x30CE;&#x30EA;&#x30B7;&#x30C3;&#x30AF;PDMS&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306B;&#x7D71;&#x5408;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#xB7;&#x30D0;&#x30EB;&#x30D6;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x6D41;&#x4F53;&#x306E;&#x3088;&#x3069;&#x307F;&#x70B9;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x30A2;&#x30AF;&#x30C6;&#x30A3;&#x30D6;&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x5236;&#x5FA1;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x52B9;&#x7387;&#x7684;&#x306A;&#x30C8;&#x30E9;&#x30C3;&#x30D7;&#x306E;&#x6027;&#x80FD;&#x3092;&#x3088;&#x3069;&#x307F;&#x70B9;&#x4F4D;&#x7F6E;&#x306E;&#x7CBE;&#x5BC6;&#x5236;&#x5FA1;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x8A2D;&#x8A08;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x3092;&#x7279;&#x5FB4;&#x3065;&#x3051;&#x308B;&#x3002;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x6D41;&#x4F53;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x30C8;&#x30E9;&#x30C3;&#x30D7;&#x306F;&#x3001;&#x6D41;&#x4F53;&#x306E;&#x6D41;&#x308C;&#x306E;&#x552F;&#x4E00;&#x306E;&#x30A2;&#x30AF;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x30C8;&#x30E9;&#x30C3;&#x30D4;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x5BB9;&#x6613;&#x306B;&#x3057;&#x3001;&#x96FB;&#x6C17;&#x7684;&#x3001;&#x5149;&#x5B66;&#x7684;&#x3001;&#x78C1;&#x6C17;&#x7684;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x97F3;&#x97FF;&#x306E;&#x529B;&#x5834;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x3001;&#x65E2;&#x5B58;&#x306E;&#x9589;&#x3058;&#x8FBC;&#x3081;&#x3068;&#x64CD;&#x4F5C;&#x6280;&#x8853;&#x306B;&#x5B9F;&#x884C;&#x53EF;&#x80FD;&#x306A;&#x4EE3;&#x6848;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x5168;&#x4F53;&#x7684;&#x306B;&#x3001;&#x6D41;&#x4F53;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x30C8;&#x30E9;&#x30C3;&#x30D7;&#x306F;&#x3001;&#x62E1;&#x5F35;&#x500D;&#x306E;&#x86CD;&#x5149;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x975E;&#x86CD;&#x5149;&#x7C92;&#x5B50;&#x306E;&#x975E;&#x63A5;&#x89E6;&#x9589;&#x3058;&#x8FBC;&#x3081;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3057;&#x3001;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x3001;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30C6;&#x30AF;&#x30CE;&#x30ED;&#x30B8;&#x30FC;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x6750;&#x6599;&#x79D1;&#x5B66;&#x306E;&#x57FA;&#x790E;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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&#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xBB34;&#xB8CC; &#xC194;&#xB8E8;&#xC158;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB85C; &#xBC0F; &#xB098;&#xB178; &#xC785;&#xC790;&#xC758; &#xAC10; &#xAE08;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xBC8C;&#xAE08; &#xADDC;&#xBAA8; &#xC870;&#xC791; &#xD1B5;&#xD569;&#xB41C; &#xACB0;&#xD569; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xBCF4;&#xACE0;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC785;&#xC790; &#xB450; &#xAD50;&#xCC28; microchannels&#xC758; &#xAD50;&#xCC28;&#xC810;&#xC5D0;&#xC11C; &#xCE68;&#xCCB4; &#xD3EC;&#xC778;&#xD2B8; &#xD750;&#xB984;&#xC5D0; &#xAC07;&#xD600; &#xC788;&#xB2E4;. &#xC720;&#xCCB4; &#xD2B8;&#xB7A9; &#xBAA8;&#xB180;&#xB9AC;&#xC2DD; PDMS&#xB97C; &#xAE30;&#xBC18; &#xACB0;&#xD569; &#xC7A5;&#xCE58;&#xC5D0; &#xD1B5;&#xD569; &#xB41C; &#xCE69;&#xC5D0; &#xBC38;&#xBE0C;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC720;&#xCCB4; &#xCE68;&#xCCB4; &#xC2DC;&#xC810; &#xD65C;&#xC131; &#xD750;&#xB984; &#xC81C;&#xC5B4;&#xB97C; &#xAE30;&#xBC18;&#xC73C;&#xB85C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC791;&#xD488;&#xC5D0;&#xC11C;&#xB294;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC778; &#xD568;&#xC815; &#xC131;&#xB2A5;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xCE68;&#xCCB4; &#xD3EC;&#xC778;&#xD2B8; &#xC704;&#xCE58;&#xC758; &#xC815;&#xD655;&#xD55C; &#xC81C;&#xC5B4; &#xC7A5;&#xCE58; &#xC124;&#xACC4; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218; &#xD2B9;&#xC9D5;. &#xBBF8;&#xC138; &#xAE30;&#xBC18; &#xC720;&#xCCB4; &#xD2B8;&#xB7A9; &#xC720;&#xCCB4; &#xD750;&#xB984;&#xC758; &#xB2E8;&#xB3C5; &#xD589;&#xB3D9;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC785;&#xC790; &#xD2B8;&#xB7A9;&#xC744; &#xC6A9;&#xC774; &#xD558; &#xAC8C; &#xD558; &#xACE0; &#xAE30;&#xC874; &#xAC10; &#xAE08;&#xC5D0; &#xC2E4;&#xD589; &#xAC00;&#xB2A5;&#xD55C; &#xB300;&#xC548;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD558; &#xACE0; &#xC804;&#xAE30;, &#xAD11;&#xD559;, &#xB9C8;&#xADF8;&#xB124;&#xD2F1; &#xB610;&#xB294; &#xC74C;&#xD5A5; &#xD3EC;&#xC2A4; &#xD544;&#xB4DC; &#xAE30;&#xBC18; &#xC870;&#xC791; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744;. &#xC804;&#xBC18;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C;, &#xC720;&#xCCB4; &#xD2B8;&#xB7A9; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558;&#xBA74; &#xD615;&#xAD11;&#xB4F1;&#xC758; &#xBE44; &#xC811;&#xCD09; &#xAC10; &#xAE08; &#xBC0F; &#xBE44; &#xD615;&#xAD11; &#xC785;&#xC790;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC2DC;&#xAC04;&#xC744; &#xC5F0;&#xC7A5; &#xD558; &#xACE0; &#xADFC;&#xBCF8;&#xC801;&#xC778; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xC0DD;&#xBB3C;&#xD559;, &#xC0DD;&#xBA85; &#xACF5;&#xD559; &#xBC0F; &#xC7AC;&#xB8CC; &#xACFC;&#xD559;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC;&#xC744; &#xC81C;&#xACF5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xBBF8;&#xC138; &#xAE30;&#xBC18; &#xC720;&#xCCB4; &#xD2B8;&#xB7A9;: &#xC124;&#xACC4; &#xBC0F; &#xAD6C;&#xD604;.

Se presenta un dispositivo de microfluidos integrado de escala fina de la manipulaci&#xF3;n y el confinamiento de las part&#xED;culas de micro y nanoescala en una soluci&#xF3;n libre. El uso de este dispositivo, las part&#xED;culas individuales se encuentran atrapados en un flujo de punto de estancamiento en el cruce de dos microcanales de intersecci&#xF3;n. La trampa de la hidrodin&#xE1;mica se basa en el control de flujo activo en un punto de estancamiento del fluido mediante un sistema integrado en el chip de la v&#xE1;lvula en una monol&#xED;tica PDMS basado en dispositivo de microfluidos. En este trabajo se caracterizan los par&#xE1;metros de dise&#xF1;o de dispositivos que permiten un control preciso de la posici&#xF3;n del punto de estancamiento de la trampa para obtener un rendimiento eficiente. La trampa hidrodin&#xE1;mico microfluidos basada facilita la captura de part&#xED;culas mediante la acci&#xF3;n &#xFA;nica de flujo de fluido y proporciona una alternativa viable a confinamiento existente y t&#xE9;cnicas de manipulaci&#xF3;n basada en el&#xE9;ctrica, campos de fuerza &#xF3;pticos, magn&#xE9;ticos o ac&#xFA;stico. En general, la trampa de la hidrodin&#xE1;mica permite sin contacto confinamiento de las part&#xED;culas fluorescentes y no fluorescentes para los tiempos largos y proporciona una nueva plataforma para los estudios fundamentales de la biolog&#xED;a, la biotecnolog&#xED;a y la ciencia de los materiales.

Una trampa de hidrodin&#xE1;mica de microfluidos basada en: Dise&#xF1;o e Implementaci&#xF3;n

&#x591A;&#x8DEF;&#x590D;&#x7528;&#x8BCA;&#x65AD;&#x6D4B;&#x8BD5;&#x6709;&#x53EF;&#x80FD;&#x5927;&#x5927;&#x63D0;&#x9AD8;&#x533B;&#x7597;&#x4FDD;&#x5065;&#x670D;&#x52A1;&#x7684;&#x8D28;&#x91CF;&#x3002;&#x5065;&#x5EB7;&#x6307;&#x6807;&#x548C;/&#x6216;&#x75BE;&#x75C5;&#x6807;&#x5FD7;&#x7269;&#x7684;&#x540C;&#x65F6;&#x6D4B;&#x91CF;&#x4F1A;&#x51CF;&#x5C11;&#x5468;&#x8F6C;&#x65F6;&#x95F4;&#x548C;&#x5206;&#x6790;&#x6210;&#x672C;&#x5E76;&#x52A0;&#x901F;&#x51B3;&#x5B9A;&#x51B3;&#x7B56;&#x8FC7;&#x7A0B;&#x8FDB;&#x884C;&#x8BCA;&#x65AD;&#x548C;&#x6CBB;&#x7597;&#x3002;&#x76EE;&#x524D;&#xFF0C;&#x4F46;&#x662F;&#xFF0C;&#x5927;&#x591A;&#x6570;&#x8BCA;&#x65AD;&#x6D4B;&#x8BD5;&#x53EA;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4FE1;&#x606F;&#x5355;&#x4E00;&#x6307;&#x6807;&#x6216;&#x6807;&#x8BB0;&#x4E0A;&#x3002;&#x9AD8;&#x6548;&#x8BCA;&#x65AD;&#x6D4B;&#x8BD5;&#x80FD;&#x591F;&#x5E76;&#x884C;&#x7B5B;&#x67E5;&#x4F20;&#x67D3;&#x75C5;&#x6807;&#x5FD7;&#x7269;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#x53EF;&#x4EE5;&#x5927;&#x5927;&#x63A8;&#x8FDB;&#x4E34;&#x5E8A;&#x548C;&#x8BCA;&#x65AD;&#x6D4B;&#x8BD5;&#x4E2D;&#x90FD;&#x662F;&#x53D1;&#x8FBE;&#x56FD;&#x5BB6;&#x548C;&#x53D1;&#x5C55;&#x4E2D;&#x56FD;&#x5BB6;&#x4E16;&#x754C;&#x5404;&#x5730;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x62A5;&#x544A;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x75BE;&#x75C5;&#x6807;&#x8BB0;&#x5185;&#x4F7F;&#x7528;&#x5206;&#x5B50;&#x4FE1;&#x6807;&#x548C;&#x5168;&#x5185;&#x53CD;&#x5C04;&#x8367;&#x5149;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C; (TIRFM) &#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x82AF;&#x7247;&#x7684;&#x79BB;&#x6563;&#x4E95;&#x591A;&#x8DEF;&#x590D;&#x7528;&#x7684;&#x6838;&#x9178;&#x68C0;&#x6D4B;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528; 200 pL &#x4E95; 4 &times; 4 &#x9635;&#x5217;&#xFF0C;&#x7B5B;&#x67E5;&#x7684;&#x5B88;&#x6052;&#x5730;&#x533A;&#x7684;&#x56DB;&#x79CD;&#x5E38;&#x89C1;&#x75C5;&#x6BD2;&#x7684;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x7F16;&#x7801;&#x7684;&#x56DB;&#x4E2A;&#x76EE;&#x6807;&#x5355;&#x7EDE;&#x5BE1;&#x5B58;&#x5728;&#xFF1A; &#x4EBA;&#x7C7B;&#x514D;&#x75AB;&#x7F3A;&#x9677;&#x75C5;&#x6BD2;-1 &#xFF08;&#x827E;&#x6ECB;&#x75C5;&#x6BD2;-1&#xFF09;&#x3001; &#x4EBA;&#x4E73;&#x5934;&#x7624;&#x75C5;&#x6BD2; (HPV) (&#x73AF;&#x7F29;&#x915A;&#x915E;&#x6291;&#x5236; A) &#x7532;&#x578B;&#x809D;&#x708E;&#x548C;&#x4E59;&#x578B;&#x809D;&#x708E; (Hep B)&#x3002;&#x76EE;&#x6807;&#x5BE1;&#x6838;&#x82F7;&#x9178;&#x51C6;&#x786E;&#x5730;&#x68C0;&#x6D4B;&#x548C;&#x6B67;&#x89C6;&#x4E0E;&#x4E0D;&#x540C;&#x5E8F;&#x5217;&#x7684;&#x66FF;&#x4EE3;&#x5BE1;&#x6838;&#x82F7;&#x9178;&#x3002;&#x6B64;&#x7EC4;&#x5408;&#x82AF;&#x7247;&#x8868;&#x793A;&#x4E00;&#x4E2A;&#x901A;&#x7528;&#x7684;&#x5E73;&#x53F0;&#xFF0C;&#x540C;&#x65F6;&#x68C0;&#x67E5;&#x3001; &#x68C0;&#x6D4B;&#x548C;&#x76D1;&#x6D4B;&#x7684;&#x8303;&#x56F4;&#x5E7F;&#x6CDB;&#x7684;&#x75BE;&#x75C5;&#x548C;&#x5065;&#x5EB7;&#x4F7F;&#x7528;&#x6700;&#x5C0F;&#x6837;&#x672C;&#x5BB9;&#x91CF;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x6807;&#x5FD7;&#x7269;&#x7684;&#x4E34;&#x5E8A;&#x8BCA;&#x65AD;&#x6D4B;&#x8BD5;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#x3002;

&#x591A;&#x8DEF;&#x590D;&#x7528;&#x7EC4;&#x5408;&#x7B5B;&#x9009;&#x82AF;&#x7247;&#x4E2D;&#x7684;&#x6838;&#x9178;&#x68C0;&#x6D4B;&#x3002;

Multiplexed diagnostic testing has the potential to dramatically improve the quality of healthcare. Simultaneous measurement of health indicators and/or disease markers reduces turnaround time and analysis cost and speeds up the decision making process for diagnosis and treatment. At present, however, most diagnostic tests only provide information on a single indicator or marker. Development of efficient diagnostic tests capable of parallel screening of infectious disease markers could significantly advance clinical and diagnostic testing in both developed and developing parts of the world. Here, we report the multiplexed detection of nucleic acids as disease markers within discrete wells of a microfluidic chip using molecular beacons and total internal reflection fluorescence microscopy (TIRFM). Using a 4 Ã— 4 array of 200 pL wells, we screened for the presence of four target single stranded oligonucleotides encoding for conserved regions of the genomes of four common viruses: human immunodeficiency virus-1 (HIV-1), human papillomavirus (HPV), Hepatitis A (Hep A) and Hepatitis B (Hep B). Target oligonucleotides are accurately detected and discriminated against alternative oligonucleotides with different sequences. This combinatorial chip represents a versatile platform for the development of clinical diagnostic tests for simultaneous screening, detection and monitoring of a wide range of biological markers of disease and health using minimal sample size.

Multiplexed detection of nucleic acids in a combinatorial screening chip.

Multiplex&#xE9;e des tests de diagnostic a le potentiel d&#x26;#39;am&#xE9;liorer consid&#xE9;rablement la qualit&#xE9; des soins de sant&#xE9;. Mesure simultan&#xE9;e des indicateurs de sant&#xE9; et / ou marqueurs de maladies r&#xE9;duit le d&#xE9;lai d&#x26;#39;ex&#xE9;cution et l&#x26;#39;analyse des co&#xFB;ts et acc&#xE9;l&#xE8;re le processus d&#xE9;cisionnel pour le diagnostic et le traitement. &#xC0; l&#x26;#39;heure actuelle, cependant, la plupart des tests de diagnostic, seulement fournir des informations sur un seul indicateur ou un marqueur. D&#xE9;veloppement de tests diagnostiques efficaces capables de d&#xE9;pistage parall&#xE8;le de marqueurs de maladies infectieuses pourrait progresser de mani&#xE8;re significative les essais cliniques et de diagnostic dans les deux parties d&#xE9;velopp&#xE9;s et en d&#xE9;veloppement du monde. Ici, nous rapportons la d&#xE9;tection des acides nucl&#xE9;iques multiplex&#xE9;s comme marqueurs de la maladie au sein de puits discr&#xE8;tes d&#x26;#39;une puce microfluidique &#xE0; l&#x26;#39;aide de balises mol&#xE9;culaires et totale de microscopie par fluorescence interne de r&#xE9;flexion (TIRFM). L&#x26;#39;utilisation d&#x26;#39;un tableau 4 &#xD7; 4 de 200 pL puits, nous cribl&#xE9;s pour la pr&#xE9;sence de quatre cibles individuelles oligonucl&#xE9;otides &#xE9;chou&#xE9;s codant pour les r&#xE9;gions conserv&#xE9;es des g&#xE9;nomes de quatre virus communs: le virus humain-1 immunod&#xE9;ficience humaine (VIH-1), virus du papillome humain (VPH) , l&#x26;#39;h&#xE9;patite A (h&#xE9;patite A) et de l&#x26;#39;h&#xE9;patite B (Hep B). Oligonucl&#xE9;otides cibles sont d&#xE9;tect&#xE9;s avec pr&#xE9;cision et de discrimination oligonucl&#xE9;otides alternatives avec des s&#xE9;quences diff&#xE9;rentes. Cette puce combinatoire repr&#xE9;sente une plate-forme polyvalente pour le d&#xE9;veloppement de tests de diagnostic clinique pour le d&#xE9;pistage simultan&#xE9;, la d&#xE9;tection et le suivi d&#x26;#39;un large &#xE9;ventail de marqueurs biologiques de la maladie et la sant&#xE9; en utilisant la taille minimale de l&#x26;#39;&#xE9;chantillon.

D&#xE9;tection multiplex&#xE9;e d&#x26;#39;acides nucl&#xE9;iques dans une puce de d&#xE9;pistage combinatoire

Multiplex diagnostic Tests hat das Potenzial, die drastisch die Qualit&auml;t der Gesundheitsversorgung zu verbessern. Gleichzeitige Messung von Gesundheitsindikatoren und/oder Krankheitsmarker reduziert Wende-Zeit und Analyse-Kosten und beschleunigt die Entscheidung Entscheidungsprozess f&uuml;r Diagnose und Behandlung. Derzeit jedoch enthalten die meisten diagnostischen Tests nur Informationen &uuml;ber einen einzigen Indikator oder Marker. Entwicklung effizienter diagnostischer Tests parallel Screening von Infektionskrankheiten Marker der Lage k&ouml;nnte erheblich voranbringen, klinischen und diagnostischen Tests in Industrie- und Teilen der Welt zu entwickeln. Hier berichten wir &uuml;ber die Multiplexte Detektion von Nukleins&auml;uren als Krankheitsmarker in diskrete Brunnen eines Microfluidic Chip mit molecular Beacons und Totalreflexion Fluoreszenzmikroskopie (TIRFM). Unter Verwendung eines 4 &times; 4-Arrays von 200 pL-Brunnen, wir auf die Anwesenheit der vier Ziel einzelne angeschwemmte Oligonucleotides Codierung f&uuml;r konservierten Regionen der Genome von vier gemeinsamen Viren untersucht: Human-Immunodeficiency-Virus-1 (HIV-1), humanes Papillomavirus (HPV), Hepatitis A (Hep A) und Hepatitis B (Hep B). Ziel Oligonukleotide werden pr&auml;zise erkannt und diskriminiert alternative Oligonukleotide mit unterschiedlichen Sequenzen. Dieser kombinatorischen Chip stellt eine vielf&auml;ltige Plattform f&uuml;r die Entwicklung von klinischen Diagnosetests f&uuml;r gleichzeitiges screening, Erkennung und &Uuml;berwachung einer Vielzahl von biologischen Markern von Krankheit und Gesundheit, die mit minimalen Stichprobengr&ouml;&szlig;e.

Multiplex Detektion von Nukleins&auml;uren in einem kombinatorischen Screening-Chip.

Multiplex test diagnostico ha il potenziale per migliorare notevolmente la qualit&agrave; dell&#39;assistenza sanitaria. Misura simultanea di indicatori sanitari e/o marcatori di malattia riduce i costi di tempo e analisi di turnaround e accelera la decisione rendendo il processo per la diagnosi e il trattamento. Attualmente, tuttavia, la maggior parte dei test diagnostici solo fornire informazioni su un singolo indicatore o un marcatore. Lo sviluppo di test diagnostici efficienti in grado di proiezione parallela dei marcatori di malattie infettive potrebbe avanzare significativamente clinica e diagnostica in entrambi sviluppati test e lo sviluppo di parti del mondo. Riportiamo il multiplex rilevazione degli acidi nucleici come marcatori di malattia all&#39;interno dei pozzetti discreti di un chip microfluidico utilizzando molecular beacons e microscopia di fluorescenza di riflessione interna totale (TIRFM). Utilizzando una matrice 4 &times; 4 di 200 pozzi pL, abbiamo proiettato per la presenza di quattro bersaglio singolo filamento oligonucleotides codifica per regioni conservate del genoma dei quattro comuni virus: virus dell&#39;immunodeficienza umana-1 (HIV-1), papillomavirus umano (HPV), l&#39;epatite A (Hep A) e dell&#39;epatite B (Hep B). Destinazione oligonucleotidi sono accuratamente rilevate e discriminate oligonucleotides alternativo con diverse sequenze. Questo chip combinatorio rappresenta una piattaforma versatile per lo sviluppo di test diagnostici clinici per simultanea di screening, rilevamento e monitoraggio di una vasta gamma di marcatori biologici della malattia e della salute utilizzando la dimensione minima del campione.

Multiplex rilevazione degli acidi nucleici in un chip di screening combinatoria.

&#x591A;&#x91CD;&#x5316;&#x8A3A;&#x65AD;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x5287;&#x7684;&#x306B;&#x3001;&#x533B;&#x7642;&#x306E;&#x8CEA;&#x3092;&#x5411;&#x4E0A;&#x3055;&#x305B;&#x308B;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x3092;&#x79D8;&#x3081;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30D8;&#x30EB;&#x30B9;&#xB7;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C7;&#x30A3;&#x30B1;&#x30FC;&#x30BF;&#x30FC;&#x304A;&#x3088;&#x3073;/&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x75BE;&#x60A3;&#x30DE;&#x30FC;&#x30AB;&#x30FC;&#x306E;&#x540C;&#x6642;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x306F;&#x3001;&#x8A3A;&#x65AD;&#x3068;&#x6CBB;&#x7642;&#x306E;&#x610F;&#x601D;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x307E;&#x3067;&#x306E;&#x6240;&#x8981;&#x6642;&#x9593;&#x3068;&#x5206;&#x6790;&#x30B3;&#x30B9;&#x30C8;&#x3068;&#x901F;&#x5EA6;&#x3092;&#x4F4E;&#x6E1B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x73FE;&#x6642;&#x70B9;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x307B;&#x3068;&#x3093;&#x3069;&#x306E;&#x8A3A;&#x65AD;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x306F;&#x3001;&#x5358;&#x4E00;&#x306E;&#x6307;&#x6A19;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x30DE;&#x30FC;&#x30AB;&#x30FC;&#x306B;&#x95A2;&#x3059;&#x308B;&#x60C5;&#x5831;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x611F;&#x67D3;&#x75C7;&#x30DE;&#x30FC;&#x30AB;&#x30FC;&#x306E;&#x4E26;&#x5217;&#x30B9;&#x30AF;&#x30EA;&#x30FC;&#x30CB;&#x30F3;&#x30B0;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x52B9;&#x7387;&#x7684;&#x306A;&#x8A3A;&#x65AD;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x304C;&#x8457;&#x3057;&#x304F;&#x3001;&#x4E16;&#x754C;&#x306E;&#x5148;&#x9032;&#x56FD;&#x3068;&#x9014;&#x4E0A;&#x90E8;&#x5206;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;&#x81E8;&#x5E8A;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x8A3A;&#x65AD;&#x30C6;&#x30B9;&#x30C8;&#x3092;&#x9032;&#x3081;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x5206;&#x5B50;&#x30D3;&#x30FC;&#x30B3;&#x30F3;&#x3068;&#x5185;&#x90E8;&#x5168;&#x53CD;&#x5C04;&#x86CD;&#x5149;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#xFF08;TIRFM&#xFF09;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x6D41;&#x4F53;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x306E;&#x500B;&#x5225;&#x306E;&#x30A6;&#x30A7;&#x30EB;&#x5185;&#x306E;&#x75BE;&#x60A3;&#x30DE;&#x30FC;&#x30AB;&#x30FC;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x306E;&#x6838;&#x9178;&#x306E;&#x591A;&#x91CD;&#x691C;&#x51FA;&#x3092;&#x5831;&#x544A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30D2;&#x30C8;&#x30D1;&#x30D4;&#x30ED;&#x30FC;&#x30DE;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#xFF08;HPV&#xFF09;&#x3001;&#x30D2;&#x30C8;&#x514D;&#x75AB;&#x4E0D;&#x5168;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;-1&#xFF08;HIV-1&#xFF09;&#xFF1A;4&#xD7;200 pL&#x306E;&#x4E95;&#x6238;4&#x306E;&#x914D;&#x5217;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;4&#x3064;&#x306E;&#x4E00;&#x822C;&#x7684;&#x306A;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x306E;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x306E;&#x4FDD;&#x5B58;&#x9818;&#x57DF;&#x3092;&#x30B3;&#x30FC;&#x30C9;&#x3059;&#x308B;4&#x3064;&#x306E;&#x30BF;&#x30FC;&#x30B2;&#x30C3;&#x30C8;&#x306E;&#x4E00;&#x672C;&#x9396;&#x30AA;&#x30EA;&#x30B4;&#x30CC;&#x30AF;&#x30EC;&#x30AA;&#x30C1;&#x30C9;&#x306E;&#x5B58;&#x5728;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x30B9;&#x30AF;&#x30EA;&#x30FC;&#x30CB;&#x30F3;&#x30B0;&#x3001;A&#x578B;&#x809D;&#x708E;&#xFF08;HEP A&#xFF09;&#x3068;B&#x578B;&#x809D;&#x708E;&#xFF08;HEP B&#xFF09;&#x3002;&#x6A19;&#x7684;&#x30AA;&#x30EA;&#x30B4;&#x30CC;&#x30AF;&#x30EC;&#x30AA;&#x30C1;&#x30C9;&#x3092;&#x200B;&#x200B;&#x6B63;&#x78BA;&#x306B;&#x691C;&#x51FA;&#x3057;&#x3001;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x914D;&#x5217;&#x3092;&#x6301;&#x3064;&#x5225;&#x306E;&#x30AA;&#x30EA;&#x30B4;&#x30CC;&#x30AF;&#x30EC;&#x30AA;&#x30C1;&#x30C9;&#x5DEE;&#x5225;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x306E;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x306F;&#x3001;&#x6700;&#x5C0F;&#x9650;&#x306E;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x30B5;&#x30A4;&#x30BA;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x75C5;&#x6C17;&#x3068;&#x5065;&#x5EB7;&#x306E;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7684;&#x30DE;&#x30FC;&#x30AB;&#x30FC;&#x306E;&#x5E83;&#x3044;&#x7BC4;&#x56F2;&#x306E;&#x540C;&#x6642;&#x30B9;&#x30AF;&#x30EA;&#x30FC;&#x30CB;&#x30F3;&#x30B0;&#x3001;&#x691C;&#x51FA;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x76E3;&#x8996;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x81E8;&#x5E8A;&#x8A3A;&#x65AD;&#x691C;&#x67FB;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x6C4E;&#x7528;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x3092;&#x8868;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30B3;&#x30F3;&#x30D3;&#x30CA;&#x30C8;&#x30EA;&#x30A2;&#x30EB;&#x30B9;&#x30AF;&#x30EA;&#x30FC;&#x30CB;&#x30F3;&#x30B0;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x6838;&#x9178;&#x306E;&#x591A;&#x91CD;&#x691C;&#x51FA;

&#xB2E4;&#xC911;&#xD654; &#xC9C4;&#xB2E8;&#xC2DC; &#xADF9;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xAC74;&#xAC15; &#xAD00;&#xB9AC;&#xC758; &#xD488;&#xC9C8;&#xC744; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xC2DC;&#xD0AC; &#xAC00;&#xB2A5;&#xC131;&#xC774; &#xC788;&#xB2E4;. &#xC9C8;&#xBCD1; &#xB9C8;&#xCEE4; &#xAC74;&#xAC15; &#xC9C0;&#xD45C;&#xC758; &#xB3D9;&#xC2DC; &#xCE21;&#xC815; &#xCC98;&#xB9AC; &#xC2DC;&#xAC04;&#xACFC; &#xBD84;&#xC11D; &#xBE44;&#xC6A9;&#xC744; &#xC808;&#xAC10; &#xD558; &#xACE0; &#xACB0;&#xC815; &#xC18D;&#xB3C4; &#xC9C4;&#xB2E8; &#xBC0F; &#xCE58;&#xB8CC; &#xACFC;&#xC815;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098; &#xD604;&#xC7AC;,, &#xB300;&#xBD80;&#xBD84;&#xC758; &#xC9C4;&#xB2E8; &#xD14C;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xC815;&#xBCF4;&#xB9CC; &#xC81C;&#xACF5; &#xB2E8;&#xC77C; &#xD45C;&#xC2DC;&#xAE30; &#xB610;&#xB294; &#xD45C;&#xC2DD;. &#xC804;&#xC5FC; &#xC131; &#xC9C8;&#xBCD1; &#xB9C8;&#xCEE4; &#xBCD1;&#xB82C; &#xC2EC;&#xC0AC;&#xC758; &#xD6A8;&#xC728;&#xC801;&#xC778; &#xC9C4;&#xB2E8; &#xAC80;&#xC0AC;&#xC758; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xC218; &#xD06C;&#xAC8C; &#xC0AC;&#xC804; &#xC784;&#xC0C1;&#xACFC; &#xC9C4;&#xB2E8; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xB458; &#xBAA8;&#xB450;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD14C;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xBC0F; &#xC138;&#xACC4;&#xC758; &#xBD80;&#xBD84;&#xC744; &#xAC1C;&#xBC1C;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xC9C8;&#xBCD1; &#xB9C8;&#xCEE4; &#xBD84;&#xC790; &#xBE44;&#xCF58; &#xBC0F; &#xCD1D; &#xB0B4;&#xBD80; &#xBC18;&#xC0AC; &#xD615;&#xAD11; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; (TIRFM)&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xBBF8;&#xC138; &#xCE69;&#xC758; &#xAC1C;&#xBCC4; &#xC6B0;&#xBB3C; &#xB0B4;&#xB85C; &#xD575; &#xC0B0;&#xC758; &#xB2E4;&#xC911;&#xD654; &#xAC80;&#xCD9C; &#xBCF4;&#xACE0;. &#xC6B0;&#xB9AC; 4 &#xB300;&#xC0C1; &#xB2E8;&#xC77C; &#xC88C;&#xCD08; oligonucleotides 4 &#xAC1C;&#xC758; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4;&#xC758; &#xC720;&#xC804;&#xC790;&#xC758; &#xBCF4;&#xC874;&#xB41C; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC778;&#xCF54;&#xB529;&#xC744;&#xC758; &#xC874;&#xC7AC;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xAC80;&#xC0AC; 200 pL &#xC6F0; &#xC2A4;&#xC758; 4 &times; 4 &#xBC30;&#xC5F4; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;: &#xC778;&#xAC04; &#xBA74;&#xC5ED; &#xACB0;&#xD54D; &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; 1 (hiv-1), &#xC778;&#xAC04; &#xC720; &#xB450; &#xC885; (HPV), A &#xD615; &#xAC04;&#xC5FC; (A &#xD615; &#xAC04;&#xC5FC;.) &#xBC0F; B &#xD615; &#xAC04;&#xC5FC; (B &#xD615; &#xAC04;&#xC5FC;). &#xB300;&#xC0C1; oligonucleotides &#xC815;&#xD655; &#xD558; &#xAC8C; &#xAC80;&#xC0C9; &#xD558; &#xACE0; &#xB300;&#xCCB4; oligonucleotides &#xB2E4;&#xB978; &#xC2DC;&#xD000;&#xC2A4;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xCC28;&#xBCC4;. &#xC870;&#xD569; &#xCE69;&#xC774; &#xB3D9;&#xC2DC; &#xC0C1;&#xC601;, &#xAC80;&#xC0C9; &#xBC0F; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC0DD;&#xBB3C; &#xD559;&#xC801; &#xB9C8;&#xCEE4; &#xC9C8;&#xBCD1; &#xBC0F; &#xCD5C;&#xC18C; &#xC0D8;&#xD50C; &#xD06C;&#xAE30;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC0C1;&#xD0DC; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xC784;&#xC0C1; &#xC9C4;&#xB2E8; &#xAC80;&#xC0AC;&#xC758; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC744; &#xC704;&#xD55C; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC;&#xC744; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0C5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC870;&#xD569; &#xC2EC;&#xC0AC; &#xCE69;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD575; &#xC0B0;&#xC758; &#xB2E4;&#xC911;&#xD654; &#xAC80;&#xCD9C;.

Las pruebas de diagn&#xF3;stico de multiplexado tiene el potencial de mejorar dram&#xE1;ticamente la calidad de la atenci&#xF3;n sanitaria. Medida simult&#xE1;nea de los indicadores de salud y / o marcadores de enfermedad reduce los costos de entrega y an&#xE1;lisis en tiempo y acelera el proceso de toma de decisiones para el diagn&#xF3;stico y tratamiento. En la actualidad, sin embargo, las pruebas de diagn&#xF3;stico m&#xE1;s s&#xF3;lo proporcionan informaci&#xF3;n sobre un solo indicador o marcador. El desarrollo de las pruebas de diagn&#xF3;stico eficientes, capaces de la detecci&#xF3;n paralela de marcadores de enfermedades infecciosas podr&#xED;a avanzar significativamente las pruebas cl&#xED;nicas y de diagn&#xF3;stico en las dos partes desarrollados y en desarrollo del mundo. Aqu&#xED; reportamos la detecci&#xF3;n multiplexada de los &#xE1;cidos nucleicos como marcadores de la enfermedad dentro de los pozos discretos de un chip de microfluidos con marcadores moleculares y de microscop&#xED;a interna total de fluorescencia de reflexi&#xF3;n (TIRFM). Usando una matriz de 4 x 4 de 200 pL pozos, para detectar la presencia de cuatro oligonucle&#xF3;tidos diana individuales hebra que codifican para las regiones conservadas de los genomas de cuatro virus comunes: virus-1 de la inmunodeficiencia humana (VIH-1), virus del papiloma humano (VPH) , la Hepatitis A (Hep A) y la hepatitis B (Hep B). Oligonucle&#xF3;tidos de destino son detectados con precisi&#xF3;n y discriminados oligonucle&#xF3;tidos con secuencias alternativas diferentes. Este chip combinatoria representa una plataforma vers&#xE1;til para el desarrollo de las pruebas de diagn&#xF3;stico cl&#xED;nico para la detecci&#xF3;n simult&#xE1;nea, la detecci&#xF3;n y el seguimiento de una amplia gama de marcadores biol&#xF3;gicos de la enfermedad y la salud en base a un m&#xED;nimo de tama&#xF1;o de la muestra.

Detecci&#xF3;n de multiplexado de &#xE1;cidos nucleicos en un chip de detecci&#xF3;n Combinatoria

&#x6211;&#x4EEC;&#x5F00;&#x53D1;&#x89E3;&#x51B3;&#x65B9;&#x6848;&#x7684;&#x6D41;&#x91CF;&#x901A;&#x8FC7;&#x8BBE;&#x5907;&#x683C;&#x5F0F;&#x3001; &#x81EA;&#x52A8;&#x3001; &#x5B9E;&#x65F6;&#x91C7;&#x6837;&#x7ECF;&#x5178;&#x60E0;&#x65AF;&#x901A;&#x7535;&#x6865;&#x7535;&#x8DEF;&#x7684;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x6A21;&#x62DF;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x7CBE;&#x786E;&#x7684;&#x63A7;&#x5236;&#x6D41;&#x7387;&#x548C;&#x4F7F;&#x7528;&#x7247;&#x4E0A;&#x819C;&#x9600;&#xFF0C;&#x8BE5;&#x51FD;&#x6570;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x96C6;&#x6210;&#x7684;&quot;&#x53EF;&#x53D8;&#x7535;&#x963B;&#x5668;&quot;&#x7684;&quot;&#x6865;&quot;&#x5FAE;&#x901A;&#x9053;&#x4E2D;&#x7684;&#x6D41;&#x52A8;&#x65B9;&#x5411;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x5B9E;&#x65BD;&#x81EA;&#x52A8;&#x7684;&#x53CD;&#x9988;&#x63A7;&#x5236;&#x673A;&#x5236;&#x52A8;&#x6001;&#x8C03;&#x6574;&#x9600;&#x6253;&#x5F00;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x800C;&#x64CD;&#x7EB5;&#x5EA7;&#x8DE8;&#x6C5F;&#x5927;&#x6865;&#x7684;&#x538B;&#x529B;&#x964D;&#xFF0C;&#x7CBE;&#x786E;&#x63A7;&#x5236;&#x6865;&#x6881;&#x901A;&#x9053;&#x5185;&#x7684;&#x6D41;&#x4F53;&#x6D41;&#x52A8;&#x3002;&#x5728;&#x5173;&#x952E;&#x9600;&#x95E8;&#x5F00;&#x542F;&#xFF0C;&#x6865;&#x6881;&#x901A;&#x9053;&#x7684;&#x6D41;&#x91CF;&#x53EF;&#x4EE5;&#x901A;&#x8FC7;&#x5E73;&#x8861;&#x6D41;&#x52A8;&#x963B;&#x529B;&#x5728;&#x60E0;&#x65AF;&#x901A;&#x6865;&#x8BBE;&#x5907;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x4FBF;&#x4E8E;&#x5FEB;&#x901F;&#x3001; &#x70B9;&#x64AD;&#x6D41;&#x4F53;&#x53D6;&#x6837;&#x4E2D;&#x6865;&#x901A;&#x9053;&#x5B8C;&#x5168;&#x505C;&#x6B62;&#x3002;&#x5728;&#x672C;&#x6587;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x76EE;&#x524D;&#x7684;&#x8BBE;&#x5907;&#x64CD;&#x4F5C;&#x7684;&#x57FA;&#x7840;&#x673A;&#x5236;&#x548C;&#x62A5;&#x544A;&#x786E;&#x5B9A;&#x8BBE;&#x5907;&#x6027;&#x80FD;&#x7684;&#x5173;&#x952E;&#x8BBE;&#x8BA1;&#x53C2;&#x6570;&#x3002;&#x603B;&#x4F53;&#x800C;&#x8A00;&#xFF0C;&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x60E0;&#x65AF;&#x901A;&#x7535;&#x6865;&#x8868;&#x793A;&#x82AF;&#x7247;&#x7684;&#x6D41;&#x63A7;&#x5236;&#x548C;&#x6837;&#x54C1;&#x5904;&#x7406;&#x65B0;&#x548C;&#x901A;&#x7528;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3002;

&#x5FAE;&#x6D41;&#x63A7;&#x60E0;&#x65AF;&#x901A;&#x6865;&#x5FEB;&#x901F;&#x6837;&#x54C1;&#x5206;&#x6790;&#x3002;

We developed a microfluidic analogue of the classic Wheatstone bridge circuit for automated, real-time sampling of solutions in a flow-through device format. We demonstrate precise control of flow rate and flow direction in the "bridge" microchannel using an on-chip membrane valve, which functions as an integrated "variable resistor". We implement an automated feedback control mechanism in order to dynamically adjust valve opening, thereby manipulating the pressure drop across the bridge and precisely controlling fluid flow in the bridge channel. At a critical valve opening, the flow in the bridge channel can be completely stopped by balancing the flow resistances in the Wheatstone bridge device, which facilitates rapid, on-demand fluid sampling in the bridge channel. In this article, we present the underlying mechanism for device operation and report key design parameters that determine device performance. Overall, the microfluidic Wheatstone bridge represents a new and versatile method for on-chip flow control and sample manipulation.

Microfluidic Wheatstone bridge for rapid sample analysis.

Nous avons d&#xE9;velopp&#xE9; un analogue du circuit microfluidique pont de Wheatstone classique pour automatis&#xE9;, &#xE9;chantillonnage en temps r&#xE9;el des solutions dans un format dispositif accr&#xE9;ditives. Nous d&#xE9;montrons un contr&#xF4;le pr&#xE9;cis du d&#xE9;bit et du sens d&#x26;#39;&#xE9;coulement dans le &#xAB;pont&#xBB; de microcanaux en utilisant un clapet &#xE0; membrane sur-puce, qui fonctionne comme un syst&#xE8;me int&#xE9;gr&#xE9; &#x26;quot;r&#xE9;sistance variable&#x26;quot;. On appliquer un m&#xE9;canisme de r&#xE9;troaction de commande automatique afin d&#x26;#39;ajuster dynamiquement ouverture de soupape, manipulant ainsi la chute de pression &#xE0; travers le pont et contr&#xF4;lant avec pr&#xE9;cision l&#x26;#39;&#xE9;coulement de fluide dans le canal de pont. &#xC0; une ouverture de soupape critique, l&#x26;#39;&#xE9;coulement dans le canal de pont peut &#xEA;tre compl&#xE8;tement arr&#xEA;t&#xE9; par l&#x26;#39;&#xE9;quilibre des r&#xE9;sistances &#xE0; l&#x26;#39;&#xE9;coulement dans le dispositif de pont de Wheatstone, ce qui facilite rapide, d&#x26;#39;&#xE9;chantillonnage de fluide &#xE0; la demande dans le canal pont. Dans cet article, nous pr&#xE9;sentons le m&#xE9;canisme sous-jacent pour le fonctionnement du dispositif et les param&#xE8;tres cl&#xE9;s de la conception du rapport qui d&#xE9;terminent la performance du dispositif. Globalement, le pont de Wheatstone microfluidique repr&#xE9;sente une nouvelle m&#xE9;thode et polyvalent pour le contr&#xF4;le de flux sur puce et la manipulation des &#xE9;chantillons.

Microfluidique pont de Wheatstone pour l&#x26;#39;analyse rapide des &#xE9;chantillons

Wir entwickelten eine mikrofluidische analog der klassischen Wheatstone-Br&uuml;cke-Schaltung f&uuml;r automatisierte Echtzeit-Abtastung von L&ouml;sungen in einem Durchflussverfahren Ger&auml;t-Format. Wir demonstrieren die pr&auml;zise Steuerung der F&ouml;rdermenge und die Flussrichtung in der &quot;Br&uuml;cke&quot; Microchannel mit einer on-Chip-Membran-Ventil, das als einen integrierten &quot;variabler Widerstand&quot; fungiert. Wir implementieren ein automatisches Feedback-Kontrollmechanismus, um das Ventil &ouml;ffnen, damit manipulieren des Druckabfalls &uuml;ber die Br&uuml;cke und genau steuern Fl&uuml;ssigkeitsstr&ouml;mung im Kanal Br&uuml;cke dynamisch anpassen. Bei einem kritischen Ventil&ouml;ffnung kann die Str&ouml;mung im Kanal Br&uuml;cke vollst&auml;ndig durch den Ausgleich der Str&ouml;mung-Widerst&auml;nde in der Wheatstone-Br&uuml;cke-Ger&auml;t, das erleichtert die schnelle Anforderungs-fl&uuml;ssige Abtastung im Kanal Br&uuml;cke gestoppt werden. In diesem Artikel, die wir pr&auml;sentieren den zugrundeliegenden Mechanismus f&uuml;r Ger&auml;tebedienung und Bericht der wichtigsten Design-Parameter, die Ger&auml;teleistung zu bestimmen. Insgesamt stellt der Microfluidic Wheatstone-Br&uuml;cke eine neue und vielseitige Methode zur Manipulation von on-Chip-Fluss Steuerelement und Beispiel.

Mikrofluidische Wheatstone-Br&uuml;cke f&uuml;r die schnelle Probenanalyse.

Abbiamo sviluppato un analogo microfluidica del circuito classico ponte di Wheatstone per campionamento automatico, in tempo reale delle soluzioni in un formato di flusso-attraverso il dispositivo. Dimostriamo un controllo preciso della portata e direzione del flusso nel &quot;ponte&quot; microchannel utilizzando una valvola membrana on-chip, che funziona come un integrato &quot;resistore variabile&quot;. Implementare un meccanismo di controllo feedback automatizzato al fine di regolare dinamicamente la valvola di apertura, quindi manipolare la caduta di pressione attraverso il ponte e precisamente controllo di flusso del fluido nel canale di ponte. A un&#39;apertura valvola critico, il flusso nel canale di ponte pu&ograve; essere completamente fermato bilanciando le resistenze di flusso nel dispositivo ponte di Wheatstone, che facilita la rapida, su richiesta di campionamento fluido nel canale di ponte. In questo articolo, ci presentano il meccanismo sottostante per il funzionamento del dispositivo e segnalare i parametri progettuali chiave che determinano le prestazioni del dispositivo. Nel complesso, il ponte di Wheatstone microfluidica rappresenta un metodo nuovo e versatile per la manipolazione di controllo e campione di flusso su chip.

Ponte di Wheatstone microfluidica per analisi rapida del campione.

&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x30B9;&#x30EB;&#x30FC;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x5F62;&#x5F0F;&#x306E;&#x30BD;&#x30EA;&#x30E5;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x81EA;&#x52D5;&#x5316;&#x3001;&#x30EA;&#x30A2;&#x30EB;&#x30BF;&#x30A4;&#x30E0;&#xB7;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x53E4;&#x5178;&#x7684;&#x306A;&#x30DB;&#x30A4;&#x30FC;&#x30C8;&#x30B9;&#x30C8;&#x30F3;&#x30D6;&#x30EA;&#x30C3;&#x30B8;&#x56DE;&#x8DEF;&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30A2;&#x30CA;&#x30ED;&#x30B0;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x7D71;&#x5408;&#x3055;&#x308C;&#x305F; &#x26;quot;&#x53EF;&#x5909;&#x62B5;&#x6297;&#x26;quot;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3059;&#x308B;&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x819C;&#x5F01;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB; &#x26;quot;&#x30D6;&#x30EA;&#x30C3;&#x30B8;&#x26;quot;&#x306E;&#x6D41;&#x91CF;&#x3068;&#x6D41;&#x308C;&#x65B9;&#x5411;&#x306E;&#x7CBE;&#x5BC6;&#x306A;&#x5236;&#x5FA1;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x305D;&#x308C;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x6A4B;&#x3092;&#x6E21;&#x3063;&#x3066;&#x5727;&#x529B;&#x964D;&#x4E0B;&#x3092;&#x64CD;&#x4F5C;&#x3057;&#x3001;&#x6B63;&#x78BA;&#x306B;&#x30D6;&#x30EA;&#x30C3;&#x30B8;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x5185;&#x306E;&#x6D41;&#x4F53;&#x306E;&#x6D41;&#x308C;&#x3092;&#x5236;&#x5FA1;&#x3001;&#x52D5;&#x7684;&#x306B;&#x30D0;&#x30EB;&#x30D6;&#x306E;&#x958B;&#x5EA6;&#x3092;&#x8ABF;&#x6574;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x81EA;&#x52D5;&#x5316;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30C9;&#x30D0;&#x30C3;&#x30AF;&#x5236;&#x5FA1;&#x6A5F;&#x69CB;&#x3092;&#x5B9F;&#x88C5;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x30D0;&#x30EB;&#x30D6;&#x958B;&#x5EA6;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x30D6;&#x30EA;&#x30C3;&#x30B8;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x306E;&#x6D41;&#x308C;&#x306F;&#x5B8C;&#x5168;&#x306B;&#x30D6;&#x30EA;&#x30C3;&#x30B8;&#x30C1;&#x30E3;&#x30CD;&#x30EB;&#x3067;&#x8FC5;&#x901F;&#x306A;&#x3001;&#x30AA;&#x30F3;&#x30C7;&#x30DE;&#x30F3;&#x30C9;&#x6D41;&#x4F53;&#x306E;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x5BB9;&#x6613;&#x306B;&#x30DB;&#x30A4;&#x30FC;&#x30C8;&#x30B9;&#x30C8;&#x30F3;&#x30D6;&#x30EA;&#x30C3;&#x30B8;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3067;&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x62B5;&#x6297;&#x306E;&#x30D0;&#x30E9;&#x30F3;&#x30B9;&#x3092;&#x8ABF;&#x6574;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x505C;&#x6B62;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x672C;&#x7A3F;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x52D5;&#x4F5C;&#x306E;&#x57FA;&#x790E;&#x3068;&#x306A;&#x308B;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30BA;&#x30E0;&#x3092;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x3001;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x6027;&#x80FD;&#x3092;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x8A2D;&#x8A08;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x3092;&#x5831;&#x544A;&#x3059;&#x308B;&#x3002;&#x5168;&#x4F53;&#x7684;&#x306B;&#x3001;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30DB;&#x30A4;&#x30FC;&#x30C8;&#x30B9;&#x30C8;&#x30F3;&#x30D6;&#x30EA;&#x30C3;&#x30B8;&#x306F;&#x3001;&#x30AA;&#x30F3;&#x30C1;&#x30C3;&#x30D7;&#x30D5;&#x30ED;&#x30FC;&#x5236;&#x5FA1;&#x3068;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x64CD;&#x4F5C;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x6C4E;&#x7528;&#x7684;&#x306A;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3092;&#x8868;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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&#xBE60;&#xB978; &#xC0D8;&#xD50C; &#xBD84;&#xC11D;&#xC744; &#xC704;&#xD574; &#xBBF8;&#xC138; &#xD718;&#xD2B8;&#xC2A4;&#xD1A4; &#xBE0C;&#xB9AC;&#xC9C0;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Hemos desarrollado un an&#xE1;logo de microfluidos del circuito de puente de Wheatstone cl&#xE1;sico para la automatizaci&#xF3;n, muestreo en tiempo real de las soluciones en un formato de dispositivo de flujo continuo. Se demuestra un control preciso del caudal y la direcci&#xF3;n del flujo en el &#x26;quot;puente&#x26;quot; de microcanal con una v&#xE1;lvula de membrana en un chip, que funciona como un sistema integrado de &#x26;quot;resistencia variable&#x26;quot;. Implementamos un mecanismo de retroalimentaci&#xF3;n de control automatizado con el fin de ajustar din&#xE1;micamente apertura de la v&#xE1;lvula, con lo que la manipulaci&#xF3;n de la ca&#xED;da de presi&#xF3;n a trav&#xE9;s del puente y controlar con precisi&#xF3;n el flujo de fluido en el canal de puente. En una apertura de la v&#xE1;lvula cr&#xED;tico, el flujo en el canal de puente puede ser detenido por completo, equilibrando las resistencias al flujo en el dispositivo de puente de Wheatstone, lo que facilita una r&#xE1;pida, bajo demanda de muestreo de fluido en el canal de puente. En este art&#xED;culo se presenta el mecanismo subyacente de funcionamiento del dispositivo y los par&#xE1;metros del informe de dise&#xF1;o clave que determinan el rendimiento del dispositivo. En general, el puente de Wheatstone microfluidos representa un m&#xE9;todo nuevo y vers&#xE1;til para el control de flujo en el chip y la manipulaci&#xF3;n de la muestra.

Charles M. Schroeder

Center for Biophysics and Computational Biology,
Department of Chemical and Biomolecular Engineering

University of Illinois at Urbana-Champaign

A Microfluidic-based Hydrodynamic Trap for Single Particles

Charles M. Schroeder

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Center for Biophysics and Computational Biology,Department of Chemical and Biomolecular Engineering

University of Illinois at Urbana-Champaign

A Microfluidic-based Hydrodynamic Trap for Single Particles

Center for Biophysics and Computational Biology,
Department of Chemical and Biomolecular Engineering