Development and Commercialization of a Sample Preparation System for Time Resolved Cryo-Electron Microscopy
时间分辨冷冻电子显微镜样品制备系统的开发和商业化
基本信息
- 批准号:10231377
- 负责人:
- 金额:$ 84.04万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-09-01 至 2023-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:BiologicalBiological ProcessConeConsumptionCost efficiencyCryoelectron MicroscopyDataDevelopmentDimensionsDocumentationElectron BeamElectronsEnvironmental MonitoringEthaneEvolutionFreezingGasesHumidityHydration statusImageImaging TechniquesKineticsLiquid substanceMeasuresMethodsMicrofluidicsMolecular StructurePathway interactionsPhasePopulationPopulation DistributionsPositioning AttributePreparationProcessProductionReactionReaction TimeRecipeReproducibilityResearchResearch PersonnelResolutionRunningSamplingSmall Business Technology Transfer ResearchSpeedStandardizationStructureSystemTechniquesTemperatureTestingTimeUniversitiesWorkX-Ray Crystallographybiological researchbiological systemscommercializationcostdesignexperimental studyimprovedmillisecondoperationparticlepreservationpressureprototypesoftware developmenttemporal measurementtouchscreenuser-friendly
项目摘要
Cryo-electron microscopy (cryo-EM) is a powerful technique for imaging biological molecules in
which samples are preserved in a frozen, hydrated state before imaging using an electron beam.
The technique provides an alternative to X-ray crystallography for structural characterization of
biological samples that are not crystallizable or do not crystallize in their native state. While cryo-
EM sample preparation technique has become more efficient in recent years with the
development of automatic sample vitrification systems to perform grid preparation, the field of
cryo-EM is hindered by the inability to perform time-resolved experiments on a sufficiently fast
time scale to observe the progression of many biological reactions due to the inherent lag of
traditional blotting methods. The Frank group at Columbia University has developed a lab-
prototype of a system to enable this missing capability and enables millisecond time control over
the reaction time of sampling biological reactions in the grid preparation process.
The purpose of this Fast-Track STTR proposal is to develop the time-resolved system built by the
Frank group into a commercial production unit and launch it as a product. Initial Phase I
milestones in the proposed work will focus on building a prototype with added control of reaction
parameters to determine necessary control variables in the system and to optimize sample grid
preparation and time resolution. Further work in Phase II of this Fast-Track proposal will create a
streamlined, user-friendly production unit which will maintain the necessary controls as
determined in initial milestones, while optimizing manufacturing time and reducing overall
production costs. The resulting system will add another dimension to the field of cryo-EM,
providing users with the capability to capture transient intermediates in reaction progression
studies and further clarifying proposed reaction mechanisms with time resolution.
冷冻电子显微镜 (cryo-EM) 是一种强大的生物分子成像技术
在使用电子束成像之前,这些样品以冷冻、水合的状态保存。
该技术为 X 射线晶体学的结构表征提供了一种替代方法
不可结晶或在自然状态下不结晶的生物样品。当冷冻时-
近年来,EM 样品制备技术变得更加高效
开发自动样品玻璃化系统以进行网格制备,该领域
冷冻电镜由于无法在足够快的速度上进行时间分辨实验而受到阻碍
由于固有的滞后性,观察许多生物反应进展的时间尺度
传统的印迹方法。哥伦比亚大学的弗兰克小组开发了一个实验室
系统原型可以实现这种缺失的功能,并实现毫秒级的时间控制
网格准备过程中采样生物反应的反应时间。
该快速通道 STTR 提案的目的是开发由
弗兰克集团组建了一个商业生产单位并将其作为产品推出。初始第一阶段
拟议工作的里程碑将侧重于构建具有附加反应控制的原型
参数以确定系统中必要的控制变量并优化样本网格
准备和时间解决。该快速通道提案第二阶段的进一步工作将创建一个
精简、用户友好的生产单元将保持必要的控制
在最初的里程碑中确定,同时优化制造时间并减少总体
生产成本。由此产生的系统将为冷冻电镜领域增添另一个维度,
为用户提供捕获反应进程中的瞬态中间体的能力
研究并进一步阐明具有时间分辨率的拟议反应机制。
项目成果
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专著数量(0)
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专利数量(0)
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