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Atomic Force Microscopy

Atomic Force Microscopy

Atomic force microscopy (AFM) is a type of scanning probe microscopy that can analyze topographic details of various specimens like ceramics, glass, polymers, and biological samples. AFM offers over 1000 times more resolution than the optical imaging system. Images generated from AFM are three-dimensional surface profiles, offering an advantage over the flat, two-dimensional images from other imaging techniques.
The AFM Probe
The probe is regarded as the heart of any AFM setup and comprises the...

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Visualización y cuantificación de microARN en una sola célula utilizando microscopía de fuerza atómica

Hyunseo Koo¹, Ikbum Park¹, Yoonhee Lee¹

¹Department of Chemistry, ‡Division of Integrative Biosciences and Biotechnology, and §Department of Life Sciences, Pohang University of Science and Technology , 77 Cheongam-Ro, Nam-Gu, Pohang 37673, Korea.

Journal of the American Chemical Society

|August 17, 2016

Resumen

Desarrollamos un método de microscopía de fuerza atómica sensible (AFM) para cuantificar los microARN (miRNA) en células individuales. Esta técnica mapea con precisión la distribución y los niveles de expresión de miRNA, avanzando en nuestra comprensión de los procesos celulares y enfermedades como el cáncer.

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Área de la Ciencia:

Biología molecular
Nanotecnología
Biología celular

Sus antecedentes:

Los microARN (miRNA) son reguladores cruciales de los procesos celulares.
La expresión alterada de miRNA está relacionada con afecciones patológicas, incluido el cáncer.
La cuantificación precisa del miRNA de una sola célula es esencial para comprender la función del miRNA.

Objetivo del estudio:

Desarrollar un método directo y sensible para la detección de miARN de una sola célula.
Cuantificar el número de copias de miRNA y mapear su distribución a nanoescala.
Para investigar los cambios en la expresión del miARN tras la activación celular.

Principales métodos:

Se utilizó microscopía de fuerza atómica (AFM) con una punta atada a un dominio de unión híbrido (HBD).
Desarrolló una técnica de mapeo de fuerza de adhesión para la localización individual de miRNA.
Número de copias de miR-134 cuantificado en neuronas individuales y muestras neuronales fijas.

Principales resultados:

Se han localizado y cuantificado con éxito los miARN maduros, distinguiéndolos de las formas prematuras.
Se ha demostrado un aumento de la expresión de miR-134 en las neuronas activadas (8-14 copias por 1,0 × 1,0 μm2).
Se logró un mapeo de resolución lateral nanométrica de la distribución del miARN sin amplificación.

Conclusiones:

El AFM proporciona un método confiable para la cuantificación de miRNA de una sola célula y el mapeo a nanoescala.
La técnica permite el estudio de la dinámica del miRNA en respuesta a estímulos celulares.
El escaneo secuencial con diferentes puntas de AFM permite el análisis de múltiples analitos (miARN, mARN, proteínas) para estudios completos de regulación post-transcripcional.