2014年9月2日至5日,来自世界各地的220多名研究人员破纪录地来到柏林参加年度会议单分子车间这已经是第20次了。
为了庆祝这一周年,研讨会提供了一个延长的4天项目,有更多的演讲和海报的时间,对公众开放的下午,由Kavli奖得主Stefan W. Hell进行的主题演讲,以及在施普雷河上的乘船旅行。与会者进行了生动的科学交流,并进行了精彩的演讲和讨论。
研讨会由单分子研究的早期先驱之一W.E. Moerner(美国斯坦福大学)的演讲拉开帷幕。他清楚地表明,除了单纯的单分子相关研究外,超分辨率成像和多模态应用也是解决现实生活生物学问题的重要工具。
除了生命科学应用的新兴领域,基础物理研究也在几场激动人心的演讲中进行了欧洲杯线上买球介绍,例如米歇尔·奥瑞特(荷兰莱顿大学),他也是单分子光谱的创始人之一。除了使用FLIM、FRET和FCS等方法进行单分子研究的最新进展,研讨会还涵盖了超分辨率显微镜的最新趋势。诸如激发发射耗尽显微镜(STED)或定位显微镜(PALM, STORM, dSTORM, GSDIM)以及波动显微镜(SOFI)等技术已经出现,许多讨论都与它们在解决生物学问题上的应用有关。
一个相关的亮点是庄晓伟(美国哈佛大学)关于亚细胞结构新发现的介绍,这导致了使用3D STORM显微镜阐明轴突中的肌动蛋白蓝图。在Eyal Nir (Beer Sheva, Israel)的演示中,超分辨率显微镜和单分子FRET也很好地结合在一起,他证明了可以控制单个DNA分子沿着给定的DNA Origami轨迹移动,距离可达400纳米。
研讨会的另一个亮点是Sunney Xie(美国哈佛大学)的报告,他报告了点突变和拷贝数变异,这是DNA的主要动态变化,现在可以在单细胞水平上通过全基因组扩增和测序进行研究。这使他能够在原理论证研究中对体外受精中的人类卵母细胞进行分类和选择,以最终避免流产和遗传疾病。
9月3日星期三下午开放的研讨会吸引了大约30名科学家参加。公开会议由Jörg Enderlein (University Göttingen, Germany)主持,他是本次研讨会的联合创始人之一,概述了单分子荧光的故事。紧随其后的是斯特凡·w·赫尔(马克斯·普朗克生物物理化学研究所,Göttingen,德国),他介绍了他在远场光学纳米镜方面的工作。本次会议的最后一场演讲由美国哈佛大学的谢森尼(Sunney Xie)主讲“单分子水平上的生命”。一个开放的下午结束了一个海报会议和一个以飞盘比赛为特色的聚会。
今年的学生奖得主是来自德国Göttingen大学的李卫星。由受邀演讲者和PicoQuant的常务董事Rainer Erdmann组成的评审团认为李的“单分子低温荧光显微镜”的演讲是一个开创性的新方法,因此决定授予他1000欧元的奖金。
研讨会的另一个亮点是PicoQuant为德国市场发布了一个STED(刺激排放消耗)附加组件。新的超分辨率扩展,时间分辨共聚焦显微镜MicroTime 200允许执行测量,打破衍射极限,达到横向分辨率低于50纳米。与现场测量,所有参与者被邀请得到这一扩展的易用性和能力的图片和令人印象深刻的高分辨率荧光图像。
在周五下午的总结发言中,英国爱丁堡大学客座讲师曼弗雷德·奥尔(Manfred Auer)赞扬了研讨会积极的学院氛围、富有成果的讨论和高水平的学生演讲。关于单分子研究的未来,他指出,“多种超分辨率技术在当今已被广泛使用,并已经对解决生物学关键问题产生了重大影响。此外,其他单分子方法,如单分子FRET,现在进入了真正的结构生物学,特别是结合分子动力学和位点特异性标记技术。”
90年代初,当该研讨会首次举办时,单分子光谱(SMS)主要流行于低温基础研究领域。从那时起,短信已经发展了很多。今天,可以使用多种技术检测单个分子,如宽场和共聚焦荧光显微镜,扫描近场光学显微镜(SNOM),原子力显微镜(AFM)或拉曼散射。时间分辨方法,如荧光寿命成像(FLIM)或荧光相关光谱(FCS),甚至多维荧光(MDF)方法每天都在成像设施中使用。
下一个单分子车间将于2015年9月2日至4日举行。美国伊利诺伊大学taekji Ha、日本理化学研究所Atsushi Miyawaki、瑞士ETH Zürich等9名著名演讲者已经确认出席。