AT407801B - Force microscope - Google Patents
Force microscope Download PDFInfo
- Publication number
- AT407801B AT407801B AT180098A AT180098A AT407801B AT 407801 B AT407801 B AT 407801B AT 180098 A AT180098 A AT 180098A AT 180098 A AT180098 A AT 180098A AT 407801 B AT407801 B AT 407801B
- Authority
- AT
- Austria
- Prior art keywords
- sample
- force microscope
- sample surface
- microscope according
- quot
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y15/00—Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
Abstract
Description
AT 407 801 BAT 407 801 B
Die Erfindung betrifft ein Kraftmikroskop sowie Verfahren zur Detektion von Wechselwirkungen zwischen Bindungspartnern und anschließender Isolierung oder Identifizierung dieser Bindungspartner unter Verwendung eines Kraftmikroskops.The invention relates to a force microscope and methods for the detection of interactions between binding partners and subsequent isolation or identification of these binding partners using a force microscope.
Mit der Kraftmikroskopie gelang es erstmals, Oberflächen und darauf befindliche Atome oder Moleküle bei Raumtemperatur und in wässeriger Umgebung mit einer Auflösung im (Sub-)Nano-meterbereich sichtbarzu machen (Binnig et al., Phys. Rev. Lett. 56 (1986), S. 930-933 und Drake etal., Science 243 (1989), S. 1586-1589).For the first time, force microscopy made it possible to visualize surfaces and the atoms or molecules on them at room temperature and in an aqueous environment with a resolution in the (sub) nanometer range (Binnig et al., Phys. Rev. Lett. 56 (1986), Pp. 930-933 and Drake et al., Science 243 (1989), pp. 1586-1589).
Diese Methode stellte sich auch als überaus hilfreich bei der Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen biologischen Molekülen heraus. Hierbei wird die feine Meßspitze des Kraftmikroskops mit Biomolekülen versehen, wobei die Bindungen, die die an der Spitze gebundenen Moleküle mit bestimmten, auf einer Oberfläche gebundenen Molekülen eingehen, direkt untersucht werden können (siehe Baselt et al., Proceedings of the IEEE 85 (4) (1997), Seiten 672 bis 680, für eine zusammenfassende Darstellung der Kraftmikroskopie auf dem Gebiet der Biochemie).This method also turned out to be extremely helpful when studying interactions between biological molecules. The fine measuring tip of the force microscope is provided with biomolecules, whereby the bonds that the molecules bound to the tip form with certain molecules bound to a surface can be examined directly (see Baselt et al., Proceedings of the IEEE 85 (4 ) (1997), pages 672 to 680, for a summary of force microscopy in the field of biochemistry).
Mit dieser Technik ist es sogar möglich, einzelne Antikörper-Antigen-Erkennungsereignisse zu detektieren und hinsichtlich der Einzelbindungskräfte auf molekularem Niveau verläßlich genau und reproduzierbarzu untersuchen (Hinterdorferetal., PNAS 93 (1996), S. 3477-3481).With this technique it is even possible to detect individual antibody-antigen recognition events and to examine them reliably and reproducibly with regard to the individual binding forces at the molecular level (Hinterdorferetal., PNAS 93 (1996), pp. 3477-3481).
Bei der herkömmlichen Kraftmikroskopie wird prinzipiell nur eine einzige Meßspitze mit nur einem oder wenigen Molekülen als Sensor für eine Messung herangezogen. Dadurch ist eine Reihenuntersuchung und eine Vermessung von einer ausgedehnten Serie von verschiedenen potentiellen Bindungspartnern für das Sensormolekül ("Screenen") äußerst zeitaufwendig und problematisch (wegen der limitierten Lebensdauer eines Sensormoleküls) und damit für eine Hochdurchsatz-Screeningmethode (high throughput Screening method; HTS-Methode), wie sie zur Auffindung neuer chemischer Einheiten vor allem auf dem Gebiet der Pharmazie immer häufiger verwendet wird, ungeeignet.In conventional force microscopy, in principle only a single measuring tip with only one or a few molecules is used as a sensor for a measurement. As a result, a series examination and measurement of an extensive series of different potential binding partners for the sensor molecule (" screening ") is extremely time-consuming and problematic (because of the limited lifespan of a sensor molecule) and thus for a high-throughput screening method (HTS) Method), as it is increasingly used to find new chemical units, especially in the field of pharmacy.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Methode und eine Vorrichtung zur Durchführung dieser Methode zur Verfügung zu stellen, mit welcher eine Vielzahl von biologischen Molekülen als mögliche Bindungspartner für ein Sensormolekül gleichzeitig untersucht werden kann, wobei die Methode auf dem Prinzip der Kraftmikroskopie beruhen und zur Durchführung einer HTS-Methode geeignet sein soll.The object of the present invention is therefore to provide a method and a device for carrying out this method, with which a large number of biological molecules can be examined simultaneously as possible binding partners for a sensor molecule, the method being based on the principle of force microscopy and should be suitable for performing an HTS method.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Kraftmikroskop, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt: - eine erste, feste Probenfläche, - eine zweite, flexible Probenfläche, wobei die jeweils eine X-Y-Ebene definierenden Probenflächen parallel zueinander angeordnet sind und zumindest eine der Probenflächen zumindest entlang der Z-Achse gegenüber der anderen Probenfläche bewegbar ist, - eine Trennschicht zwischen erster und zweiter Probenfläche und - eine Detektionsvorrichtung, mit der topologische Oberflächenveränderungen der zweiten Probenfläche, die durch Wechselwirkungen zwischen den Probenflächen bedingt sind, detektiert werden können.The object is achieved according to the invention by a force microscope, characterized in that it comprises: a first, fixed sample area, a second, flexible sample area, the sample areas defining an XY plane being arranged parallel to one another and at least one of the sample areas at least along the Z axis can be moved relative to the other sample surface, - a separating layer between the first and second sample surface and - a detection device with which topological surface changes of the second sample surface, which are caused by interactions between the sample surfaces, can be detected.
Mit der erfindungsgemäßen Kraftmikroskopievorrichtung wird das allgemeine Kraftmikroskopie-Meßprinzip, das bislang nur mit einer feinen, punktförmigen Probenspitze verwirklicht worden ist, auf eine zweidimensionale Probenfläche erweitert. Damit wird es erstmals möglich, nicht nur an einem einzigen Molekül kraftmikroskopische Untersuchungen durchzuführen, sondern gleichzeitig an einer Vielzahl verschiedener Moleküle.With the force microscopy device according to the invention, the general force microscopy measurement principle, which has hitherto been realized only with a fine, punctiform sample tip, is extended to a two-dimensional sample surface. This makes it possible for the first time not only to perform force microscopic examinations on a single molecule, but simultaneously on a large number of different molecules.
Das Meßprinzip, mit welchem Wechselwirkungen zwischen Proben auf der ersten Probenfläche und Proben auf der zweiten Probenfläche gemessen werden, ist zwar eigentlich analog zur bislang bekannten Kraftmikroskopie (bei der mit der Probenspitze ebenfalls ein flexibles Element - allerdings nur ein punktförmiges, kein flächiges - vorgesehen wurde), mit der vorliegenden Erfindung wird jedoch ein System zur Verfügung gestellt, bei welchem eine ganze - zweidimensionale -Probenfläche als Detektionssystem eingesetzt werden kann. Wesentlich ist dabei, daß es aufgrund der Flexibilität der zweiten Probenfläche durch Wechselwirkungen zwischen einer Probe auf der ersten und einer Probe auf der zweiten Oberfläche zu einer topologischen Oberflächenveränderung in der flexiblen, zweiten Probenoberfläche kommt, die in der Regel als Mulde oder Delle auftritt.The measuring principle with which interactions between samples on the first sample surface and samples on the second sample surface are measured is actually analogous to previously known force microscopy (in which a flexible element - but only a punctiform, not a flat - was also provided with the sample tip ), with the present invention, however, a system is made available in which an entire - two-dimensional - sample area can be used as a detection system. It is essential that due to the flexibility of the second sample surface, interactions between a sample on the first and a sample on the second surface lead to a topological surface change in the flexible, second sample surface, which usually occurs as a trough or dent.
Die erste, feste Probenfläche ist für gewöhnlich ein Substrat, an dem verschiedenste Proben 2 ΑΤ 407 801 Β entweder direkt oder über geeignete Spacer, Probenkügelchen oder andere synthetische Moleküle verankert werden können.The first, solid sample surface is usually a substrate to which a wide variety of samples 2 ΑΤ 407 801 Β can be anchored either directly or via suitable spacers, sample beads or other synthetic molecules.
Die zweite, flexible Probenfläche ist im allgemeinen als dünne Folie vorgesehen, die je nach Natur des Folienmaterials (der Folienmaterialien) eine Dicke aufweist, die eine detektierbare Dellenbildung zuläßt. Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kraftmikroskops umfaßt daher die zweite Probenfläche eine Metallfolie, insbesondere aus Gold, Silber, Platin, usw., wobei eine Goldfolie besonders bevorzugt ist, insbesondere, da bei diesem System sowohl die Physik der topologischen Oberflächenveränderungen als auch die anzuwendende Chemie lang bekannt und beschrieben sind (Timoshenko et al., "Theory of plates and Shells", 2nd Edition, McGraw-Hill (1959); Löfas et al., Biosensors & Bioelectronics 10 (1995), Seiten 813-822, sowie die Verwendung dieser Goldchemie für "surface plasmon resonance'-Detektion (BIA Technology load 101 (1995), Pharmacia Biosensor AB, sowie die BiaCore®-Meßtechnologie (BiaCore-Katalog (1996)).The second, flexible sample surface is generally provided as a thin film which, depending on the nature of the film material (s), has a thickness which permits a detectable dent formation. In preferred embodiments of the power microscope according to the invention, the second sample surface therefore comprises a metal foil, in particular made of gold, silver, platinum, etc., a gold foil being particularly preferred, in particular since in this system both the physics of the topological surface changes and the chemistry to be used are long are known and described (Timoshenko et al., " Theory of plates and Shells ", 2nd Edition, McGraw-Hill (1959); Löfas et al., Biosensors & Bioelectronics 10 (1995), pages 813-822, and the Use of this gold chemistry for "surface plasmon resonance" detection (BIA Technology load 101 (1995), Pharmacia Biosensor AB, and the BiaCore® measurement technology (BiaCore catalog (1996)).
Vorzugsweise wird die Metall- bzw. Goldfolie als glatte (einkristalline) Folie mit einer Dicke zwischen 0,1 und pm (z.B. etwa 0,3 pm) verwendet.The metal or gold foil is preferably used as a smooth (single-crystalline) foil with a thickness between 0.1 and pm (e.g. about 0.3 pm).
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der zweiten, flexiblen Probenfläche umfaßt einen Plastikfilm (zwischen 0,1 und 1 pm dick, z.B. ~ 0,5 oder 0,3 pm) mit einer Metall-, insbesondere einer Goldbedampfung, die vorzugsweise eine Dicke von unter 0,2 pm aufweist.A further preferred embodiment of the second, flexible sample surface comprises a plastic film (between 0.1 and 1 pm thick, for example ~ 0.5 or 0.3 pm) with a metal, in particular a gold vapor deposition, which preferably has a thickness of less than 0. 2 pm.
Es hat sich gezeigt, daß mit diesen Materialien eine ausgezeichnete Detektion von topologischen Oberflächenveränderungen ermöglicht wird, vor allem, wenn die Trennschicht zwischen erster und zweiter Oberfläche mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. Eine flüssige Trennschicht, enthaltend z.B. wässerige Lösungen oder Suspensionen, ein Ol oder ein organisches Lösungsmittel, wird dann eingesetzt, wenn van der Waals-Wechseiwirkungen oder andere (z.B. elektrostatische) Wechselwirkungen zwischen den Probenflächen als solche verhindert werden sollen. Weiters wirkt die Flüssigkeit der Dellenbildung der zweiten Probenfläche entgegen, sodaß diese noch definierter wird, indem beispielsweise der Radius der Delle entsprechend dem hydrostatischen Gegendruck verringert wird. Bei Verwendung einer flüssigen Trennschicht ist vorzugsweise die feste Probenfläche vollständig mit der Flüssigkeit bedeckt und die flexible Probenfläche auf der Oberfläche der Flüssigkeit vorgesehen, so daß die Rückseite der flexiblen Probenfläche frei von Flüssigkeit gehalten wird.It has been shown that an excellent detection of topological surface changes is made possible with these materials, especially when the separating layer between the first and second surfaces is filled with a liquid. A liquid separation layer containing e.g. aqueous solutions or suspensions, an oil or an organic solvent are used when van der Waals interactions or other (e.g. electrostatic) interactions between the sample surfaces are to be prevented as such. Furthermore, the liquid counteracts the dent formation of the second sample surface, so that it is even more defined, for example by reducing the radius of the dent in accordance with the hydrostatic counterpressure. When using a liquid separating layer, the solid sample surface is preferably completely covered with the liquid and the flexible sample surface is provided on the surface of the liquid, so that the back of the flexible sample surface is kept free of liquid.
Obwohl flexible Probenflächen mit Gold (also reine Goldfolien oder goldbedampfte Polymerfilme) zu den bevorzugtesten Varianten zählen, können als Alternativen beispielsweise kristalline Filme aus oxidiertem Silicium oder eine Flüssigkristallschicht (die vorzugsweise ebenfalls mit einer Gold- oder Kunststoffschicht versehen werden kann) ebenfalls als zweite Probenfläche verwendet werden.Although flexible sample surfaces with gold (i.e. pure gold foils or gold-vapor-coated polymer films) are among the most preferred variants, crystalline films made of oxidized silicon or a liquid crystal layer (which can preferably also be provided with a gold or plastic layer) can also be used as alternatives as a second sample surface become.
Erfindungswesentlich ist, daß die erste und die zweite Probenfläche gegeneinander bewegbar sind, wobei man das Kraftmikroskop in der Regel derart gestaltet, daß die flexible, zweite Probenfläche fixiert ist, d.h. in der lateralen Bewegung begrenzt (jedoch selbstverständlich in der Bewegung der Folie selbst nach oben und unten flexibel bleibt, um topologische Veränderungen der Oberfläche zu erlauben), und die erste, feste Probenfläche umfassend bewegbar ist. Mindestvoraussetzung ist, daß zumindest eine Gegen- und Auseinanderbewegung entlang der Z-Achse (der Normalachse der beiden Probenflächen) möglich ist. Um die erfindungsgemäßen Vorteile erzielen zu können, ist eine sehr exakte Bewegbarkeit erforderlich, wobei die von der herkömmlichen Kraft-mikroskopie bekannten Bewegungsvorrichtungen eingesetzt werden können. Mit derartigen piezoelektrischen Antriebsvorrichtungen ("piezo drives") sind die Probenflächen gegeneinander um Entfernungsinkremente von 1 A und weniger verschiebbar. In der Regel wird ein kombinierter Antrieb verwendet, der aus einer herkömmlichen, groben Bewegungsvorrichtung (Probenjustierung) und einer Feinjustierung, die einen "piezo drive” umfaßt, besteht.It is essential to the invention that the first and the second sample surface can be moved relative to one another, the force microscope generally being designed in such a way that the flexible, second sample surface is fixed, i.e. limited in the lateral movement (but of course remains flexible in the movement of the film itself up and down to allow topological changes in the surface), and the first, fixed sample surface is extensively movable. The minimum requirement is that at least one counter and apart movement along the Z axis (the normal axis of the two sample surfaces) is possible. In order to be able to achieve the advantages according to the invention, a very precise mobility is required, whereby the movement devices known from conventional force microscopy can be used. With such piezoelectric drive devices ("piezo drives"), the sample surfaces can be displaced relative to one another by increments of 1 A and less. As a rule, a combined drive is used, which consists of a conventional, coarse movement device (sample adjustment) and a fine adjustment, which comprises a “piezo drive”.
Vorzugsweise ist auch eine der Probenflächen, meist die feste Probenfläche, mit einem XYZ-piezo drive ausgerüstet, der auch eine genaue Justierung der Parallelität der beiden Probenflächen durch Schwenken um X- und Y-Achse der Probenebene gegeneinander ermöglicht.Preferably, one of the sample areas, usually the fixed sample area, is equipped with an XYZ piezo drive, which also enables precise adjustment of the parallelism of the two sample areas by swiveling around the X and Y axes of the sample plane.
Die Parallelität zwischen den Probenflächen sollte insoweit exakt sein, daß damit eine gleichmäßige Annäherung der Probenflächen zueinander ermöglicht wird, bei welcher zwar an allen Stellen der Probenflächen eine Wechselwirkung zwischen den auf den Probenflächen befindlichen Proben gestattet wird, jedoch noch keine Berührung der Probenflächen selbst gegeben ist, d.h., daß die Parallelität insofeme gegeben sein muß, daß die Wechselwirkungen zwischen den jeweils 3The parallelism between the sample areas should be exact to the extent that a uniform approach of the sample areas to one another is made possible, in which an interaction between the samples located on the sample areas is permitted at all points of the sample areas, but there is still no contact with the sample areas themselves , that is, the parallelism must exist to the extent that the interactions between the third
AT 407 801 B zu untersuchenden Proben beobachtet werden können, ohne daß an irgendeiner Stelle der Probenflächen eine Berührung zwischen den Probenflächen stattfindet. Das ist bei Ausführungsformen, bei welchen auf den Probenflächen entsprechend lange Spacer vorgesehen werden, an denen die Proben befestigt sind, weniger kritisch als wie in den Fällen, bei denen die Probe direkt an der Oberfläche fixiert ist bzw., wenn - was ebenfalls möglich ist - überhaupt, die Wechselwirkung zwischen den Probenoberflächen selbst gemessen werden soll.AT 407 801 B samples to be examined can be observed without any contact between the sample areas at any point on the sample areas. This is less critical in embodiments in which correspondingly long spacers to which the samples are attached are provided on the sample surfaces than in the cases in which the sample is fixed directly to the surface or, if - which is also possible - in general, the interaction between the sample surfaces themselves is to be measured.
Es hat sich wie erwähnt als vorteilhaft herausgestellt, in der Trennschicht zwischen erster und zweiter Probenfläche eine Flüssigkeit vorzusehen, wobei zur Untersuchung von Biomolekülen im pharmazeutischen Bereich wässerige Lösungen und Suspensionen bevorzugt sind, insbesondere wässerige Pufferlösungen, die vorzugsweise eine Salzkonzentration im isoosmolaren Bereich aufweisen, um möglichst physiologische Bindungsverhältnisse zu gewährleisten, bei gleichzeitiger Unterdrückung von van der Waals-Kräften und elektrostatischen Kräften zwischen den Probenflächen. Ansonsten sollte günstigerweise ein Material (Flüssigkeit oder Gas) als Trennschicht ausgewählt werden, die für das zu untersuchende Probensystem geeignet ist.As mentioned, it has proven to be advantageous to provide a liquid in the separating layer between the first and second sample surface, aqueous solutions and suspensions being preferred for the investigation of biomolecules in the pharmaceutical field, in particular aqueous buffer solutions which preferably have a salt concentration in the isoosmolar range to ensure the most physiological binding possible, while suppressing van der Waals forces and electrostatic forces between the sample surfaces. Otherwise, a material (liquid or gas) which is suitable for the sample system to be examined should advantageously be selected as the separating layer.
Die Größen der Probenflächen richten sich im allgemeinen nach den zu untersuchenden Systemen, liegen aber in der Regel für beide Probenflächen zwischen 1 cm2 und 1 dm2. Probenflächen, vor allem flexible Probenflächen in diesen Dimensionen sind mittels herkömmlicher Technologie leicht herzustellen und zu analysieren. Die Probenflächen werden im allgemeinen quadratisch oder rechteckig ausgeführt, weniger häufig sechseckig oder kreisförmig, wobei allerdings prinzipiell alle Formen ersetzbar sind.The sizes of the sample areas generally depend on the systems to be examined, but are usually between 1 cm2 and 1 dm2 for both sample areas. Sample areas, especially flexible sample areas in these dimensions, are easy to manufacture and analyze using conventional technology. The sample surfaces are generally square or rectangular, less often hexagonal or circular, although in principle all shapes can be replaced.
Vorzugsweise ist zumindest eine der Probenflächen mit einer Vielzahl verschiedener einzelner Probenspezies (z.B. Molekülspezies) ausgestattet und als Molekül-Bibliothek vorgesehen. Besonders bevorzugt sind dabei durch kombinatorische Chemie hergestellte Molekül-Bibliotheken (siehe z.B. "High throughput screening" - The Discovery of Bioactive Substances (P. Devlin, Hg.), Marcel Dekker, Inc. (1997), Seiten 147-274).Preferably, at least one of the sample areas is equipped with a large number of different individual sample species (e.g. molecular species) and is provided as a molecule library. Molecular libraries produced by combinatorial chemistry are particularly preferred (see, for example, " High throughput screening " - The Discovery of Bioactive Substances (P. Devlin, ed.), Marcel Dekker, Inc. (1997), pages 147-274).
Wenn die erste Probenfläche eine Molekül-Bibliothek darstellt, kann die andere Probenfläche entweder einheitlich mit einer einzigen Probensubstanz ausgestattet sein, oder allerdings selbst eine Molekül-Bibliothek darstellen.If the first sample area represents a molecule library, the other sample area can either be uniformly equipped with a single sample substance, or it can itself represent a molecule library.
Erfindungsgemäß können auch genomische Molekül-Bibliotheken, insbesondere kombinatorische "Genom ics"-Bibliotheken eingesetzt werden, welche vor allem beim Screenen von biologischen Bindungspartnem bevorzugt verwendet werden (z.B. W097//47314).According to the invention, it is also possible to use genomic molecule libraries, in particular combinatorial " genome ics " libraries, which are particularly preferred when screening biological binding partners (e.g. WO97 // 47314).
Die Detektion der topologischen Oberflächenveränderungen ("Dellen") ist abhängig von der Natur der flexiblen Probenfläche, und muß selbstverständlich geeignet sein, die "molekulare Auflösung" der Wechselwirkung zwischen den Probenflächen zu erlauben. Bevorzugterweise sollten die Dellen daher einen Radius ("Beulenradius") zwischen 0,05 mm und 1 mm haben, demgemäß sind auch Material und Schichtdicke der flexiblen Probenfläche optimierbar.The detection of the topological surface changes (" dents ") depends on the nature of the flexible sample area, and must of course be suitable to use the " molecular resolution " to allow the interaction between the sample surfaces. The dents should therefore preferably have a radius ("bulge radius") of between 0.05 mm and 1 mm, and accordingly the material and layer thickness of the flexible sample surface can also be optimized.
Bevorzugterweise werden die topologischen Oberflächenveränderungen mit einer Meßvorrichtung zur Messung der Reflexion eines homogenen Lichtstrahles an der Rückseite der zweiten Probenfläche detektiert. Bedingt durch eine entstandene Delle in der Probenfläche wird die Reflexion verändert und kann durch Referenz zur Probenebene lokalisiert werden. Dazu muß selbstverständlich die Rückseite der zweiten Probenfläche, d.h. die der ersten Probenfläche abgewandte Seite der zweiten Probenfläche, diese Reflexion gestatten (mit Vorderseiten sind im Rahmen der vorliegenden Beschreibung stets diejenigen Seiten der Probenflächen gemeint, die einander zugewandt sind und die Probensubstanzen tragen können). Bevorzugterweise umfaßt eine derartige optische Detektionsvorrichtung eine Laserlichtquelle, jedoch sind Halogenlampen oder einfache Lichtquellen, je nach Ausführung des Detektionssystems, ebenfalls geeignet. Wesentlich bei der Detektion ist, daß die topologischen Oberflächenveränderungen empfindlich genug erfaßt werden, wobei derartige Techniken zum Teil schon aus der herkömmlichen Kraftmikroskopie (zur Detektion der Auslenkung des Auslegers ("cantilever"), an dem die Probenspritze angebracht ist) bekannt sind und bei kommerziellen Kraftmikroskopen realisiert sind mit Winkeländerungsdetektionen im urad-Bereich.The topological surface changes are preferably detected with a measuring device for measuring the reflection of a homogeneous light beam on the back of the second sample surface. Due to a dent in the sample surface, the reflection is changed and can be localized by reference to the sample plane. Of course, the back of the second sample surface, i.e. the side of the second sample surface facing away from the first sample surface allows this reflection (in the context of the present description, the front sides always mean those sides of the sample surfaces which face one another and can carry the sample substances). Such an optical detection device preferably comprises a laser light source, but halogen lamps or simple light sources, depending on the design of the detection system, are also suitable. It is essential in the detection that the topological surface changes are detected with sufficient sensitivity, such techniques being known in part from conventional force microscopy (for detecting the deflection of the cantilever ("cantilever") to which the sample syringe is attached) commercial force microscopes are realized with angle change detection in the urad range.
Bei einem besonders bevorzugten Detektionssystem wird der Gauß-Strahl eines Lasers zu einer Strichquelle umgeformt, mit welcher die Rückseite der zweiten Probenfläche gescannt wird, wobei die topologischen Oberflächenveränderungen mit Hilfe galvanooptischer Spiegel bzw. mittels Feedback-Signal und Spiegelnachführung höchst empfindlich detektierbar sind. 4In a particularly preferred detection system, the Gaussian beam of a laser is converted into a line source with which the back of the second sample surface is scanned, the topological surface changes being detectable with great sensitivity with the aid of galvano-optical mirrors or with the aid of a feedback signal and mirror tracking. 4
AT 407 801 BAT 407 801 B
Bevorzugterweise umfaßt das Detektionssystem eine lineare Reihe von Photodiodenpaaren, mit welcher die Messungen vollelektronisch aufgenommen und ausgewertet werden können.The detection system preferably comprises a linear row of pairs of photodiodes with which the measurements can be recorded and evaluated fully electronically.
Neben optischer Detektion ist auch elektrische Detektion, z.B. kapazitive Abstandsmessung der Probenflächen über ein Array von Halbleiterelementen, möglich.In addition to optical detection, electrical detection, e.g. capacitive distance measurement of the sample areas possible via an array of semiconductor elements.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine der Probenflächen als Oligonuk-leotidbank vorgesehen. Derartige Oligo-Banken sind im Stand der Technik hinreichend bekannt und kommerziell erhältlich (Marshall et al., Nature Biotech. 16 (1998), S. 27-31). Gemäß dieser Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Kraftmikroskop zur Sequenzierung von Oligonuk-leotidsequenzen verwendet werden, indem auf der anderen Probenfläche die zu sequenzierende Nukleinsäure vorgesehen wird.According to a further preferred embodiment, one of the sample areas is provided as an oligonucleotide bank. Such oligo banks are well known in the prior art and commercially available (Marshall et al., Nature Biotech. 16 (1998), pp. 27-31). According to this embodiment, the force microscope according to the invention can be used for sequencing oligonucleotide sequences by providing the nucleic acid to be sequenced on the other sample surface.
Bevorzugterweise ist das erfindungsgemäße Kraftmikroskop als HTS-Vorrichtung ausgeführt, wobei die genaue Probenzuordnung und Meßdurchführung je nach Problemstellung variieren kann, jedoch prinzipiell vom Fachmann ohne aufwendige Probenarbeiten konzipiert werden können (vgl. Devlin, "High throughput Screening" (1997)). Vorzugsweise ist dabei zumindest auf einer der Probenfiächen eine Molekül-Bibliothek vorgesehen, die Polystyrolkügelchen exakt gleicher Größe als Träger für die Probenmoleküle umfaßt, wobei jeweils eine Sorte Molekül pro Kügelchen vorgesehen wird.The force microscope according to the invention is preferably designed as an HTS device, the exact sample assignment and measurement implementation depending on the problem, but can in principle be designed by a person skilled in the art without complex sample work (see Devlin, " High throughput Screening " (1997)). A molecule library is preferably provided on at least one of the sample surfaces, which comprises polystyrene beads of exactly the same size as carriers for the sample molecules, one type of molecule being provided per bead.
Mit dem erfindungsgemäßen Kraftmikroskop können nicht nur einzelne chemische Moleküle bzw. Wechselwirkungen zwischen diesen Molekülen bestimmt werden sondern es ist auch die Untersuchung von Wechselwirkungen eines (biologischen) Moleküls mit einer ganzen Zelle, Zelloberflächen oder Zellkompartimenten möglich. So sind erfindungsgemäß beispielsweise auf einer Fläche von 1 Inch2, z.B. eine Million Zellen fixierbar. Probendichten bei (biologischen) Einzelmolekülen von 101° Moleküleinheiten pro Inch2 sind ebenfalls ohne weiteres realisierbar, wobei auch Probendichten von 1012 Einheiten pro cm2 und mehr bei molekularen Einheiten ohne weiteres möglich sind. Zum Beispiel enthält ein Streptavidin-Monolayer auf Gold etwa 1013/cm2 hochaffine Bindungsstellen für Biotin, an das über einen Spacer nahezu jedes Biomolekül gekoppelt werden kann, als Sensor-Molekül für Wechselwirkungen mit etwa einer Zelloberfläche (siehe Müller et al., Science (1993), 262: S. 1706-1708).With the force microscope according to the invention not only individual chemical molecules or interactions between these molecules can be determined but also the interactions of a (biological) molecule with an entire cell, cell surfaces or cell compartments can be investigated. According to the invention, for example, on an area of 1 inch 2, e.g. one million cells fixable. Sample densities for (biological) single molecules of 101 ° molecular units per inch2 can also be implemented without any problems, sample densities of 1012 units per cm2 and more being readily possible for molecular units. For example, a streptavidin monolayer on gold contains about 1013 / cm2 high affinity binding sites for biotin, to which almost any biomolecule can be coupled via a spacer, as a sensor molecule for interactions with about a cell surface (see Müller et al., Science (1993 ), 262: pp. 1706-1708).
Werden mit dem erfindungsgemäßen HTS-Verfahren Substanzen als pharmazeutische Zielsubstanzen identifiziert und isoliert, die neu sind oder für die bislang noch keine pharmazeutische Wirkung nachgewiesen werden konnte, so betrifft die vorliegende Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung, welches das Mischen der erfindungsgemäß identifizierten und isolierten Substanz mit einem pharmazeutisch akzeptablen Träger umfaßt.If substances are identified and isolated as pharmaceutical target substances with the HTS method according to the invention which are new or for which no pharmaceutical activity has yet been demonstrated, the present invention relates, according to a further aspect, to a method for producing a pharmaceutical composition which comprises mixing of the substance identified and isolated according to the invention with a pharmaceutically acceptable carrier.
Das erfindungsgemäße Kraftmikroskop ist für viele Aufgabenstellungen ersetzbar. Beispielsweise sind Wechselwirkungen zwischen einzelmolekularen Bindungspartnern mit dem erfindungsgemäßen Kraftmikroskop einfach und vor allem schnell zu detektieren, wobei nach dieser Detektion eine anschließende Isolierung oder zumindest eine Identifizierung mindestens eines der Bindungspartner ohne weiteres möglich ist.The force microscope according to the invention can be replaced for many tasks. For example, interactions between single-molecular binding partners can be detected easily and, above all, quickly using the force microscope according to the invention, subsequent detection or at least identification of at least one of the binding partners being readily possible after this detection.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren zur Detektion von Wechselwirkungen zwischen einzelmolekularen Bindungspartnern und anschließender Isolierung und Identifizierung mindestens eines der Bindungspartner unter Verwendung des erfindungsgemäßen Kraftmikroskops, wobei - einer der Bindungspartner auf der ersten Probenfläche und der andere Bindungspartner auf der zweiten Probenfläche vorgesehen wird, - die erste und die zweite Probenfläche gegeneinander bewegt werden, bis es zu einer Bindung zwischen den Bindungspartnern kommt, die in einer topologischen Oberflächenveränderung der zweiten Probenfläche resultiert, - die erste und die zweite Probenfläche gegebenenfalls entlang der Z-Achse auseinanderbewegt werden, so daß in der zweiten Probenfläche eine topologische Oberflächenveränderung detektiert werden kann, und - und Bindungspartner aufgrund der detektierten Lokalisation der in der zweiten Probenfläche gebildeten topologischen Oberflächenveränderung identifiziert und gegebenenfalls isoliert werden.According to a further aspect, the present invention therefore relates to a method for the detection of interactions between single-molecular binding partners and subsequent isolation and identification of at least one of the binding partners using the force microscope according to the invention, wherein - one of the binding partners on the first sample surface and the other binding partner on the second sample surface is provided, - the first and the second sample surface are moved towards each other until there is a bond between the binding partners, which results in a topological surface change of the second sample surface, - the first and the second sample surface are moved apart, if necessary, along the Z-axis, so that a topological surface change can be detected in the second sample area, and - and binding partner due to the detected localization of the topological surface formed in the second sample area Surface changes are identified and, if necessary, isolated.
Bei der Ausführungsform, bei welcher auf einer Probenfläche eine Molekül-Bibliothek und auf 5In the embodiment in which there is a molecule library on a sample surface and on 5
AT 407 801 B der zweiten Oberfläche nur eine einzige Molekül-Spezies vorhanden sind, kann die Gegeneinanderbewegung lediglich auf eine Annäherung in der Z-Achse beschränkt sein, die durchgeführt wird, bis es zu einer Wechselwirkung kommt. Wenn auf beiden Probenflächen Molekül-Banken vorhanden sind (also beide Probenflächen eine Vielzahl, voneinander verschiedener Moleküle tragen), muß nach einer Annäherung entlang der Z-Achse vor der nächsten Annäherung entlang der Z-Achse eine Verschiebung in der Probenebene (entlang der X- oder Y-Achse) erfolgen. Dieser Prozeß (AnnäherungA/erschiebung) muß gegebenenfalls solange wiederholt werden, bis alle voneinander verschiedenen Moleküle gescreent worden sind.AT 407 801 B of the second surface, only a single molecular species is present, the counter-movement can only be limited to an approximation in the Z-axis that is carried out until an interaction occurs. If there are molecule banks on both sample surfaces (i.e. both sample surfaces carry a large number of molecules that are different from one another), after an approach along the Z axis, before the next approach along the Z axis, there must be a shift in the sample plane (along the X- or Y axis). This process (approach A / shift) may have to be repeated until all different molecules have been screened.
In der Regel kommt es gleich bei der Annäherung der Probenfläche entlang der Z-Achse zu einer von der Detektionsvorrichtung erkennbaren topologischen Oberflächenveränderung, so daß dann ein weiteres Auseinanderziehen entlang der Z-Achse zur Detektion nicht mehr notwendig ist. Ein derartiges Auseinanderziehen ist jedoch dann notwendig, wenn die bei der Annäherung erzielte Oberflächenveränderung zu gering ist oder eine zu ungenaue Lokalisierung gestattet. Durch ein leichtes Auseinanderbringen der Oberflächen entlang der Z-Achse kann es dann zu einer Vergrößerung der Oberflächenveränderung kommen, wobei jedoch berücksichtigt werden muß, daß eine allzu große Ausdehnung entlang der Z-Achse wiederum zu einem Auseinandergehen der Bindungspartner (und somit zu einem Neustart des Versuches) führen kann.As a rule, when the sample surface approaches the Z axis, a topological surface change recognizable by the detection device occurs, so that a further pulling apart along the Z axis is then no longer necessary for detection. Such pulling apart is necessary, however, if the surface change achieved during the approximation is too small or permits an inaccurate localization. A slight separation of the surfaces along the Z-axis can then lead to an increase in the surface change, although it must be taken into account that an excessive expansion along the Z-axis in turn leads to a separation of the binding partners (and thus to a restart of the Experiment).
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Screenen einer Vielzahl von voneinander verschiedenen möglichen einzelmolekularen Bindungspartnern unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Kraftmikroskops, bei welchem - zumindest auf einer der Probenflächen die voneinander verschiedenen, zu screenenden Moleküle fixiert werden, - die erste und die zweite Probenfläche gegeneinander bewegt werden, bis es zu einer Bindung zwischen den Bindungspartnern kommt, die in einer topologischen Oberflächenveränderung der zweiten Probenfläche resultiert, - die erste und die zweite Probenfläche gegebenenfalls entlang der Z-Achse auseinanderbewegt werden, so daß in der zweiten Probenfläche die Bildung einer topologischen Oberflächenveränderung detektiert werden kann, - die Gegeneinander- und Auseinanderbewegung der Probenflächen gegebenenfalls wiederholt wird, bis alle voneinander -verschiedenen Moleküle hinsichtlich ihrer Bindungseigenschaft gescreent worden sind, und - die Bindungspartner aufgrund der detektierten Lokalisation der in der zweiten Probenfläche gebildeten topologischen - Oberflächenveränderung identifiziert und gegebenenfalls isoliert werden.According to a further aspect, the present invention relates to a method for screening a multiplicity of possible different single-molecular binding partners using a force microscope according to the invention, in which - at least on one of the sample surfaces, the different molecules to be screened are fixed, - the first and the second Sample surface are moved against each other until there is a bond between the binding partners, which results in a topological surface change of the second sample surface, - the first and the second sample surface are optionally moved apart along the Z-axis, so that the formation of a in the second sample surface topological surface change can be detected, - the movement of the sample surfaces against and apart from one another is repeated, if necessary, until all the different molecules have been screened for their binding properties and - the binding partners are identified on the basis of the detected localization of the topological change formed in the second sample surface - and if necessary isolated.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform wird letzteres Verfahren zum Sequenzieren von Nukleinsäuren verwendet, wobei vorzugsweise eine der Probenflächen eine durch kombinatorische Chemie hergestellte Oligonukleotid-Bank ist.According to a particular embodiment, the latter method is used for sequencing nucleic acids, one of the sample areas preferably being an oligonucleotide bank produced by combinatorial chemistry.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele sowie der Zeichnungsfiguren, auf die sie selbstverständlich nicht eingeschränkt ist, näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the following examples and the drawing figures, to which it is of course not restricted.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 und 2: Schematische Darstellungen eines erfindungsgemäßen Kraftmikroskops sowie die Bewegung entlang der Z-Achse;1 and 2: Schematic representations of a power microscope according to the invention and the movement along the Z axis;
Fig. 3: Prinzip der Messung von topologischen Oberflächenveränderungen, undFig. 3: Principle of measuring topological surface changes, and
Fig. 4: Beispiele für Beschickung von Probenflächen in einem bevorzugten System.Fig. 4: Examples of loading sample areas in a preferred system.
Beispiele:Examples:
Beispiel 1 : Beispiel für eine erfindungsgemäße VorrichtungExample 1: Example of a device according to the invention
In Fig. 1 ist ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Kraftmikroskop beschrieben, worin der Gauß-Strahl (2) eines Lasers (1), z.B. eines HeNe-Lasers, an der Position (2) zu einer Strichquelle umgeformt wird, die etwa 0,5 mm (i.A. etwa 1 bis 0,1 mm) breit ist und eine homogene Intensität mit Gauß'scher Verteilung (etwa 5 μηη Strichdicke) entlang des Striches aufweist. Die Realisation kann entweder mit Lichtleiterfasern oder bevorzugterweise mit speziell gefertigten Diffraktionselementen (erhältlich bei Laser 2000, Wesslich, DE) erzielt werden. Durch die Linse (3) mit etwa 1 cm 6In Fig. 1 an example of a force microscope according to the invention is described, in which the Gaussian beam (2) of a laser (1), e.g. a HeNe laser, at position (2), is formed into a line source that is approximately 0.5 mm (generally approximately 1 to 0.1 mm) wide and has a homogeneous intensity with a Gaussian distribution (approximately 5 μm line thickness) along the line. The implementation can be achieved either with optical fibers or, preferably, with specially manufactured diffraction elements (available from Laser 2000, Wesslich, DE). Through the lens (3) with about 1 cm 6
AT 407 801 BAT 407 801 B
Brennweite wird ein Strich auf eine auf der Oberfläche einer wässerigen Lösung (H20; L = Luft) liegenden Goldfläche (10) im Abstand von ~21 cm abgebildet, wo er eine Breite von 1 cm und eine Gaußdicke von 0,1 mm hat (5).Focal length, a line is imaged on a gold surface (10) lying on the surface of an aqueous solution (H20; L = air) at a distance of ~ 21 cm, where it has a width of 1 cm and a Gaussian thickness of 0.1 mm (5 ).
Der Galvano-optische Spiegel (4) dient zum Scannen des Lichtstriches (5) über die Goldoberfläche, so daß (bei einer Scanbreite von etwa 1 cm) eine Scanfläche von 1 cm2 erzielt wird (wobei auch ~10 cm2 ohne weiteres realisierbar sind). Solche Drehspiegel mit Controller und genauen Spezifikationen sind z.B. von Cambridge Technology Inc. (Watertown, MA, USA) und General Scanning Inc. (Watertown, MA, USA) erhältlich.The galvano-optical mirror (4) is used to scan the light line (5) over the gold surface, so that (with a scan width of approximately 1 cm) a scan area of 1 cm2 is achieved (whereby ~ 10 cm2 can also be easily realized). Such rotating mirrors with controllers and precise specifications are e.g. available from Cambridge Technology Inc. (Watertown, MA, USA) and General Scanning Inc. (Watertown, MA, USA).
Das reflektierte Licht trifft auf einen zweiten Galvano-Drehspiegel (6), der über ein Feedback-Signal (8) von Photodiodenpaaren D1 und D2 (einem linearen Array von Photodioden) (7) so gesteuert wird, daß er auf die Mitte der Diodenpaare trifft (Differenzstrom = 0). Nicht in Fig. 1 gezeigt ist, daß die Dioden (7) nicht nur aus einem Paar bestehen, sondern aus einem linearen Array von Dioden-Paaren (siehe Fig. 3A). Solche speziell gefertigten Paar-Diodenarrays sind von Hamamat-su (Japan) oder von Advanced Photonix, Inc. (USA) erhältlich.The reflected light strikes a second galvano rotating mirror (6), which is controlled via a feedback signal (8) from photodiode pairs D1 and D2 (a linear array of photodiodes) (7) so that it hits the center of the diode pairs (Differential current = 0). It is not shown in FIG. 1 that the diodes (7) consist not only of one pair, but of a linear array of diode pairs (see FIG. 3A). Such specially manufactured pair diode arrays are available from Hamamat-su (Japan) or from Advanced Photonix, Inc. (USA).
Das Feedback-Signal (8) ist die Summe der Differenzströme aller Diodenpaare, es wird durch die Spiegelnachführung immer sehr nahe am Wert 0 gehalten. Eine topologische Oberflächenveränderung im Goldfilm (die bei einem 0,3 pm dicken Goldfilm ~0,3 mm breit ist) wird als entsprechende Verbiegung des Liniensignals so höchst empfindlich detektiert (vgl. Fig. 3B, 3C) und direkt sichtbar gemacht als "Delle" im Profil des Diodendifferenzstromes (9) ΔΙ, ; i = 1,N, der das Bild der Welle direkt ergibt (siehe Fig. 3B).The feedback signal (8) is the sum of the differential currents of all diode pairs, it is always kept very close to the value 0 by the mirror tracking. A topological surface change in the gold film (which is ~ 0.3 mm wide for a 0.3 pm thick gold film) is detected as highly sensitive as a corresponding bending of the line signal (see FIGS. 3B, 3C) and made directly visible as " dent ".; in the profile of the diode differential current (9) ΔΙ,; i = 1, N, which gives the image of the wave directly (see Fig. 3B).
Die Detektion erfolgt hierbei direkt durch die Dioden.The detection is carried out directly by the diodes.
Die erste Probenfläche (11) ist mit einem Standard-piezo-Z-drive und einem groben Z-drive (hydraulisch) (12) ausgestattet und befindet sind in einem Behälter mit einer wässerigen Lösung.The first sample surface (11) is equipped with a standard piezo Z-drive and a coarse Z-drive (hydraulic) (12) and is located in a container with an aqueous solution.
In der "Combinatorial Chemistry" werden für Standardverfahren Polystyrolkügelchen mit 0,2 bis 0,4 mm Durchmesser als Oberfläche zur Festkörpersynthese der vielen verschiedenen Moleküle benutzt, wobei jeweils eine Sorte Moleküle pro Kügelchen vorgesehen werden. Die Matrizensynthese an ebenen Oberflächen ist zwar weniger häufig benutzt, da in der Regel um einen Faktor 102 weniger Moleküle darin vorgesehen werden können. Bei Verwendung dieser Polystyrolkügelchen als Träger für Probenmoleküle ist die laterale Auflösung der Methode, die durch die Dellenbreite gegeben ist, interessanterweise etwa gleich der Breite des Kügelchens selbst. Alle Kügelchen sind gleich groß, idealerweise standardisierbar (vgl. auch W098/08092). Generell kann aber die lokale Verbiegung des Goldfilms (10) durch Vermessung einer Vielzahl von Wechselwirkungen verschiedenster Systeme eingesetzt werden (vgl. Fig. 4).In the " Combinatorial Chemistry " For standard processes, polystyrene beads with a diameter of 0.2 to 0.4 mm are used as the surface for solid-state synthesis of the many different molecules, one type of molecule being provided per bead. Matrix synthesis on flat surfaces is used less frequently, since it is generally possible to provide a factor of 102 fewer molecules in it. Interestingly, when using these polystyrene beads as carriers for sample molecules, the lateral resolution of the method, which is given by the dent width, is approximately the same as the width of the bead itself. All beads are of the same size, ideally can be standardized (cf. also W098 / 08092). In general, however, the local bending of the gold film (10) can be used by measuring a large number of interactions between different systems (cf. FIG. 4).
Bei der Untersuchung z.B. einer Ligand(L)/Rezeptor(R)-Wechselwirkung (z.B. zur Auffindung eines kompetitiven Liganden als Rezeptor-Agonist oder -Antagonist) können die Proben z.B. direkt an die Probenoberflächen fixiert werden (G = flexible Oberfläche; S = feste Oberfläche); die Fixierung kann aber auch über Spacer (P) erfolgen. Eine besonders bevorzugte Art von Spacern stellen dabei wie erwähnt Polystyrolkügelchen (B) mit gebundenen (synthetischen) Molekülen (die z.B. durch kombinatorische Chemie hergestellt wurden) dar.When examining e.g. a ligand (L) / receptor (R) interaction (e.g. to find a competitive ligand as a receptor agonist or antagonist) the samples can e.g. fixed directly to the sample surfaces (G = flexible surface; S = solid surface); the fixation can also take place via spacers (P). As mentioned, a particularly preferred type of spacer is polystyrene beads (B) with bound (synthetic) molecules (which have been produced, for example, by combinatorial chemistry).
Bei der Untersuchung von biologischen Systemen können erfindungsgemäß auch ganze Zellen oder Zellkompartimente (C) eingesetzt werden.Whole cells or cell compartments (C) can also be used according to the invention when investigating biological systems.
Die bevorzugten Anwendungsgebiete für Ligand/Rezeptor-Wechselwirkungen sind in Fig. 4 aufgelistet, wobei der Ligand auch auf der flexiblen Probenfläche (G) vorgesehen werden kann.The preferred fields of application for ligand / receptor interactions are listed in FIG. 4, the ligand also being able to be provided on the flexible sample surface (G).
Anstelle des Goldfilms (10), der kommerziell in einer Dicke zwischen 0,1 und 1 pm erhältlich ist, ist auch ein mit einer 50 bis 100 nm Metall- bzw. Gold-Schichtdicke bedampfter Plastikfilm (etwa 0,5 bis 1 pm dick) besonders vorteilhaft, wobei prinzipiell jeglicher Polymerfilm (z.B. Polyester, Polypropylen, etc.) verwendet werden kann. Bei derartigen Plastik-Gold-Verbundfolien zeigt sich der Vorteil, daß die topologische Oberflächenveränderung bei gleicher Tiefe weniger breit ist, da das effektive Elastizitätsmodul kleiner ist.Instead of the gold film (10), which is commercially available in a thickness between 0.1 and 1 pm, there is also a plastic film that is vapor-coated with a 50 to 100 nm metal or gold layer thickness (about 0.5 to 1 pm thick) Particularly advantageous, in principle any polymer film (eg polyester, polypropylene, etc.) can be used. The advantage of such plastic-gold composite foils is that the topological surface change is less wide at the same depth, since the effective modulus of elasticity is smaller.
Beispiel 2 : MessungExample 2: Measurement
Zur Messung wird die Goldfolie (11, G; mit STOPs an den Rändern befestigt) mit einem biologischen Rezeptor auf eine Wasseroberfläche (H20: physiologische Pufferlösung; L = Luft) gelegt und das Substrat (Su) mit den Teststoffen (z.B. einer Molekül-Bank) mit einem groben Z-drive und 7For the measurement, the gold foil (11, G; attached to the edges with STOPs) is placed with a biological receptor on a water surface (H20: physiological buffer solution; L = air) and the substrate (Su) with the test substances (e.g. a molecular bank ) with a rough Z-drive and 7
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT180098A AT407801B (en) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | Force microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT180098A AT407801B (en) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | Force microscope |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ATA180098A ATA180098A (en) | 2000-10-15 |
| AT407801B true AT407801B (en) | 2001-06-25 |
Family
ID=3521243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| AT180098A AT407801B (en) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | Force microscope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT407801B (en) |
-
1998
- 1998-10-28 AT AT180098A patent/AT407801B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATA180098A (en) | 2000-10-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1125112B1 (en) | Device for visualizing molecules | |
| DE112015005465B4 (en) | Device and method for measuring biomolecules | |
| EP1259796B1 (en) | Spr sensor system | |
| EP3019903B1 (en) | Arrangement for light sheet microscopy | |
| DE69833562T2 (en) | NANO ELECTRODE ARRANGEMENT | |
| EP1144989B1 (en) | Nanotomography | |
| DE69735601T2 (en) | ARRANGEMENTS OF INDEPENDENTLY AFFILIATED, SUPPORTED LIQUID BILAYER MEMBRANES AND ITS USE METHOD | |
| EP0469377B1 (en) | Analysis system and method for the determination of an analyte in a liquid sample | |
| DE602004013042T2 (en) | TEST CHIP AND USE OF THE TEST CHIP TO DETERMINE MOLECULAR STRUCTURES AND FUNCTIONS | |
| WO2002097405A2 (en) | High-resolution ellipsometry method for quantitative or qualitative analysis of sample variations, biochip and measuring device | |
| CN103582809A (en) | Method and device for optical analysis of biopolymer | |
| WO2009012766A1 (en) | Method and apparatus for the combined analysis of a sample with objects to be analysed | |
| DE10142691A1 (en) | Apparatus for the detection of biochemical reactions has a substrate, with macro-pores, to immobilize catch molecules within them to make contact with the analytes and reactions measured by light transmission through the pores | |
| WO2008122267A2 (en) | Biochip for carrying out a fluorescence analysis of individual transporters | |
| US7335882B1 (en) | High resolution low dose transmission electron microscopy real-time imaging and manipulation of nano-scale objects in the electron beam | |
| DE112014006967B4 (en) | Fixing position control device and method | |
| AT407801B (en) | Force microscope | |
| EP1594613B1 (en) | Method for the investigation of cellular samples | |
| EP3899494B1 (en) | Apparatus and method for determining optical characteristics of a sample, especially for selective detection of biological molecules and for tracking molecular motion | |
| DE19857692C1 (en) | Method and device for cell trace-based cell examination | |
| DE10052165A1 (en) | Surface Plasmon Resonance sensor system has dividers at which radiation is reflected differently to produce contrast between dividers and sensor surfaces | |
| DE10200834A1 (en) | Scanning and gripping device | |
| WO2022129040A1 (en) | Device and method for examining deoxyribonucleic acid fragments | |
| EP1226442A1 (en) | Device and method for leveling out titer plates used in screening and/or synthesis systems | |
| WO2000041457A2 (en) | Method and device for the optical detection of a particle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| UEP | Publication of translation of european patent specification | ||
| ELJ | Ceased due to non-payment of the annual fee |