用于活细胞多色纳米尺度动力学的宽带等离激元纳米天线
光学
2023-01-24 v2 生物物理
摘要
近来，等离激元纳米天线的应用为研究活细胞中单个生物大分子的纳米尺度动力学开辟了新可能。然而，由于金基纳米结构窄波长共振的限制，研究迄今仅限于单一分子种类，无法同时探测不同荧光标记的分子。在此，我们利用刻在近场探针尖端的宽带铝基纳米天线来解析完整活细胞膜上的纳米尺度动态分子相互作用。通过多色激发，我们同时记录了活细胞中已知形成纳米簇的双色标记跨膜受体的荧光涨落。荧光交叉相关研究揭示了约60 nm区域内单个受体间的瞬态相互作用。此外，天线照明提供的高信背比使我们能直接探测到单个受体经过天线下方所产生的荧光爆发。值得注意的是，通过将照明体积缩小至低于特征受体纳米簇尺寸，我们解析了纳米簇内的分子扩散并将其与纳米簇扩散区分开。对分子间瞬态相互作用的时空表征对于理解它们如何相互通信以调控细胞功能至关重要。我们的工作展示了宽带光子天线以空前时空分辨率研究活细胞膜上多分子事件与相互作用的潜力。
引用
@article{arxiv.2301.06431,
title = {Broadband plasmonic nanoantennas for multi-color nanoscale dynamics in living cells},
author = {Maria Sanz-Paz and Thomas S. van Zanten and Carlo Manzo and Mathieu Mivelle and Maria F. Garcia-Parajo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.06431},
year = {2023}
}