एकल-कण ट्रैकिंग

एकल-कण ट्रैकिंग (एसपीटी) एक माध्यम के भीतर अलग-अलग कणों की गति का अवलोकन है। निर्देशांक समय श्रृंखला, जो या तो दो आयामों (x, y) या तीन आयामों (x, y, z) में हो सकती है, है 'प्रक्षेपवक्र' के रूप में जाना जाता है। कण की अंतर्निहित गतिशीलता के बारे में जानकारी निकालने के लिए प्रक्षेपवक्र का आमतौर पर सांख्यिकीय तरीकों का उपयोग करके विश्लेषण किया जाता है।  ये गतिशीलता देखे जा रहे परिवहन के प्रकार (जैसे, थर्मल या सक्रिय), माध्यम जहां कण चल रहा है, और अन्य कणों के साथ बातचीत के बारे में जानकारी प्रकट कर सकता है। यादृच्छिक गति के मामले में, प्रसार गुणांक को मापने के लिए प्रक्षेपवक्र विश्लेषण का उपयोग किया जा सकता है।

अनुप्रयोग
जीवन विज्ञान में, एकल-कण ट्रैकिंग का उपयोग जीवित कोशिकाओं (बैक्टीरिया, खमीर, स्तनधारी कोशिकाओं और जीवित ड्रोसोफिला भ्रूण) में अणुओं/प्रोटीन की गतिशीलता को मापने के लिए व्यापक रूप से किया जाता है। जीवित कोशिकाओं में प्रतिलेखन कारक गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।   जीवित कोशिकाओं में प्रोटीन के लक्ष्य-खोज तंत्र को समझने के लिए पिछले दशक में इस पद्धति का बड़े पैमाने पर उपयोग किया गया है। यह मौलिक जैविक प्रश्नों को संबोधित करता है जैसे कि ब्याज की प्रोटीन जटिल सेलुलर वातावरण में अपना लक्ष्य कैसे प्राप्त करती है? बाध्यकारी के लिए अपनी लक्षित साइट खोजने में कितना समय लगता है? डीएनए से बंधने वाले प्रोटीन का निवास समय क्या है? हाल ही में, विवो में प्रोटीन के अनुवाद और प्रसंस्करण के कैनेटीक्स का अध्ययन करने के लिए एसपीटी का उपयोग किया गया है। राइबोसोम जैसी बड़ी संरचनाओं को बांधने वाले अणुओं के लिए, एसपीटी का उपयोग बाध्यकारी कैनेटीक्स के बारे में जानकारी निकालने के लिए किया जा सकता है। चूंकि रिबोसोम बंधन छोटे अणु के प्रभावी आकार को बढ़ाता है, बंधन पर प्रसार दर कम हो जाती है। प्रसार व्यवहार में इन परिवर्तनों की निगरानी करके, बाध्यकारी घटनाओं का प्रत्यक्ष मापन प्राप्त किया जाता है। इसके अलावा, बहिर्जात कणों को माध्यम के यांत्रिक गुणों का आकलन करने के लिए जांच के रूप में नियोजित किया जाता है, एक तकनीक जिसे निष्क्रिय सूक्ष्म जीव विज्ञान के रूप में जाना जाता है। यह तकनीक झिल्लियों के भीतर लिपिड और प्रोटीन की गति की जांच के लिए लागू की गई है, नाभिक में अणु और साइटोप्लाज्म, उसमें ऑर्गेनेल और अणु, लिपिड दाने,   पुटिकाओं, और कणों को साइटोप्लाज्म या नाभिक में पेश किया जाता है। इसके अतिरिक्त, पुनर्गठित लिपिड बाइलेयर्स के अध्ययन में एकल-कण ट्रैकिंग का बड़े पैमाने पर उपयोग किया गया है, 3डी और 2डी (उदाहरण के लिए, एक झिल्ली) के बीच आंतरायिक प्रसार या 1D (जैसे, एक डीएनए बहुलक) चरण, और सिंथेटिक उलझा हुआ एक्टिन नेटवर्क।

तरीके
एकल कण ट्रैकिंग में उपयोग किए जाने वाले सबसे सामान्य प्रकार के कण या तो तितर बितर ्स पर आधारित होते हैं, जैसे कि पॉलीस्टीरीन बीड्स या गोल्ड  nanoparticle ्स जिन्हें ब्राइट फील्ड इल्यूमिनेशन या रोशनी पार्टिकल्स का उपयोग करके ट्रैक किया जा सकता है। फ्लोरोसेंट टैग के लिए, अपने स्वयं के फायदे और नुकसान के साथ कई अलग-अलग विकल्प हैं, जिनमें क्वांटम डॉट्स, फ्लोरोसेंट प्रोटीन, ऑर्गेनिक  फ्लोरोफोरे स और साइनाइन डाई शामिल हैं।

मौलिक स्तर पर, एक बार छवियां प्राप्त हो जाने के बाद, एकल-कण ट्रैकिंग दो चरणों वाली प्रक्रिया है। पहले कणों का पता लगाया जाता है और फिर अलग-अलग प्रक्षेपवक्र प्राप्त करने के लिए स्थानीयकृत विभिन्न कण जुड़े होते हैं।

2डी में पार्टिकल ट्रैकिंग करने के अलावा, 3डी पार्टिकल ट्रैकिंग के लिए कई इमेजिंग तौर-तरीके हैं, जिनमें मल्टीफोकल प्लेन माइक्रोस्कोपी, डबल हेलिक्स पॉइंट स्प्रेड फंक्शन माइक्रोस्कोपी, और एक बेलनाकार लेंस या अनुकूली प्रकाशिकी के माध्यम से दृष्टिवैषम्य का परिचय देना।

यह भी देखें

 * एकल-कण प्रक्षेपवक्र
 * एक प्रकार कि गति
 * नैनोपार्टिकल ट्रैकिंग विश्लेषण
 * सूक्ष्म जीव विज्ञान
 * प्रसार
 * एकल-अणु प्रयोग
 * बंधित कण गति

बाहरी संबंध

 * TrackMate
 * U-Track
 * Double helix PSF method (Andor)
 * Examples of simulated or experimental single-particle trajectories