Single-Molecule Bonds Characterized by Solid-State Nanopore Force Spectroscopy
Notice bibliographique
Résumé
Weak molecular interactions drive processes at the core of living systems, such as enzyme-substrate interactions, receptor-ligand binding, and nucleic acid replication. Single-molecule force spectroscopy is a remarkable tool for revealing molecular scale energy landscapes of noncovalent bonds, by exerting a mechanical force directly on an individual molecular complex and tracking its survival as a function of time and applied force. In principle, force spectroscopy methods can also be used for highly specific molecular recognition assays, by directly characterizing the strength of bonds between probe and target molecules. However, complexity and low throughput of conventional force spectroscopy techniques render such biosensing applications impractical. Here we demonstrate a straightforward single-molecule approach, suitable for both biophysical studies and molecular recognition assays, in which a approximately 3 nm silicon nitride nanopore is used to determine the bond lifetime spectrum of the biotin-neutravidin complex. Thousands of individual molecular complexes are captured and dissociated in the solid-state nanopore under constant applied forces, ranging from 400 to 900 mV, allowing us to extract the location of the energy barrier that governs the interaction, mapped at Deltax approximately 0.5 nm. These results highlight the capacity of a solid-state nanopore to detect and characterize intermolecular interactions and demonstrate how this could be applied to rapid, highly specific molecular detection assays.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».