超快力钳谱是一种基于激光镊子的单分子技术，可以以最高的时间分辨率研究肌球蛋白马达在负载下的化学力学。该技术允许通过在电机相互作用的每个阶段保持力恒定并完全控制力方向性来探测力产生中的非常快速的事件。通过进行适当的调整，该协议可以很容易地应用于其他类型的过程性电机，包括驱动蛋白和动力蛋白，以发现强制调节。
将一组声光偏转器安装到线性转换器上后，取一个光圈并调整其孔径以适合物镜后孔径大小。将物镜更换为以螺纹物镜外壳为中心的光圈。将转换器移向激光束，直到在虹膜之后可以看到被压电晶体阻挡的光束部分，并将转换器稍微向后转动，直到光束完全充满虹膜孔径。
为了在乙酸戊酯中制备硅胶珠，首先在1-1.5毫升丙酮中稀释20微升1.2微米10%固体硅胶珠，涡旋和30秒超声处理。超声处理后，通过离心收集珠子，并将珠子沉淀重悬于1毫升新鲜丙酮中以进行第二次洗涤。第二次丙酮洗涤后，在相同的离心条件下，每次洗涤1毫升新鲜乙酸戊酯洗涤珠子三次，并将沉淀重悬于100微升1%硝酸纤维素和900微升乙酸戊酯中。
接下来，使用纯乙醇浸泡的实验室组织仔细擦拭 24 x 24 毫米玻璃盖玻片，然后使用干净的镊子直接在乙醇中冲洗玻璃，让盖玻片在温和的氮气流下干燥。涡旋并超声处理准备好的硅胶珠原料 30 秒，并使用乙醇清洁的 24 x 60 毫米盖玻片将 2 微升硅胶珠溶液涂抹到较小的盖玻片表面上。当珠子干燥时，如图所示清洁26 x 76毫米的载玻片，并将两条60-100微米厚的3毫米双面线贴在载玻片的长边缘上。
使用干净的镊子，将珠子涂层的盖玻片放在胶带上，珠子朝向载玻片室的内部，并用 15 毫摩尔磷酸盐缓冲液和浮动聚苯乙烯珠溶液填充腔室。然后，用硅脂密封腔室。为了校准明场相机的像素纳米比，请在距离视场中心约5微米的盖玻片表面上获取硅胶珠的第一张图像。
移动载物台，将珠子向视场中心移动 10 微米，然后拍摄第二张图像。通过测量磁珠两个位置之间的像素距离来计算相机校准常数。要校准陷阱位置，将单个浮动粒子捕获在一个陷阱中，并以0.2兆赫兹的步长移动声光偏转器，获取粒子的图像和每个步骤的相应偏转器频率。
然后，以相同的方式重复第二个疏水阀的校准。为了校准陷阱功率和刚度，在每个陷阱中捕获单个粒子，并使用声光偏转器以0.2兆赫的步长置换两个陷阱，使用象限光电二极管检测器和声光偏转器的相应频率记录两个陷阱中粒子的布朗运动。通过将洛伦兹函数拟合到记录的布朗运动的功率谱来获得校准常数。
要组装样品进行测量，请将每毫升生物素化BSA加入1毫克到盖玻片表面上带有二氧化硅珠的新腔室中。5分钟后，用AB缓冲液清洗腔室，并向腔室中加入每毫升链霉亲和素1毫克。5分钟后，如图所示洗涤腔室，并在补充有2微摩尔钙调蛋白的M5B缓冲液中加入3纳摩尔生物素化的肌球蛋白-5B重甲木松素。
5分钟后，用每毫升1毫克生物素化BSA在AB缓冲液中补充2微摩尔钙调蛋白洗涤腔室三次，并在最后一次洗涤后等待3分钟。流动反应混合物并用硅脂密封腔室。要测量样品，请将腔室放在显微镜载物台上并移动物镜，直到浮动的α-肌动蛋白珠聚焦。
打开一个陷阱并捕获一个珠子。一旦第一个陷阱被占用，移动转换器将捕获的珠子放置在靠近盖玻片表面的位置，以避免捕获多个珠子，并将一个珠子困在第二个陷阱中。通过长距离翻译器置换样品，以在溶液中定位长度至少为5微米的肌动蛋白丝。
当发现细丝时，移动样品以使被捕获的珠子接近灯丝的一端。连接灯丝后，将珠子的距离调整到近似的灯丝长度，并移动载物台以在未绑定的珠子方向上产生流动。细丝将被流动拉伸并最终与第二个珠子结合。
由此产生的复合物称为哑铃“为了建立肌动蛋白 - 肌球蛋白接触，轻轻地分离两个陷阱并将灯丝设置为预张力水平至约3皮孔。为了探测哑铃的刚度，通过改变一个声光偏转器的频率并验证运动随后通过其位置信号传输到尾部珠子，使一个陷阱在三角波中振荡。移动载物台以将哑铃放置在基座二氧化硅珠附近，并调整哑铃的高度，使肌动蛋白丝与二氧化硅珠表面接触。
如该代表性位置记录所观察到的，当肌球蛋白马达不与肌动蛋白丝相互作用时，被捕获的珠子在溶液的粘性拖曳力下以恒定的速度移动。一旦肌球蛋白马达开始与细丝相互作用，移动细丝携带的力就会非常迅速地传递到蛋白质上，系统速度下降到零，步进事件在恒定的力下发生，直到运行结束。反馈系统将力从正方向切换到负方向，当磁珠到达用户设置的振荡范围的边缘时，反馈系统会切换力方向。
当肌球蛋白结合并将细丝向正方向位移时，它将磁珠推向振荡范围的上边缘。如果在辅助力下发生这种情况，肌球蛋白的运行将被振荡边缘处的力方向反转中断，从而将运行长度限制在哑铃振荡的幅度内。光学系统的精确对准对于实现最佳空间和时间分辨率是必要的，而精确的校准对于精确确定施加力的值是必要的。
该技术已被应用于研究DNA中转录因子的滑动和靶向搜索以及诱导微管细丝上的机械转导蛋白之间的动态相互作用。
