在AFM降生一开始的一段工夫,重要使用于电化学、资料迷信等范畴。近些年,人们逐步探究着运用AFM对生物样品停止纳米程度的观测及显微微操等。与其它显微镜相相对,AFM的纳米量级的地面间分辨率尤为突出,横向分辨率可达0.1~0.2nm,纵向分辨率高达0.01nm。此外,它不但可以对生理形态下的样品成像,而且能够实时静态地研讨样品构造和功用的关系。故而,AFM成为纳米尺度上研讨物质构造、特性和互相作用的有效手腕。以下重要对这项纳米实力在生物医学研讨范畴中获得了明显的成果作一综述。
1. 形状构造
作为新兴的形状构造成像实力,AFM完成了对接近自然生理条件下生物样品的察看。这重要由于它具有以下几个特征:
1).与扫描电镜和透射电镜这些高分辨的观测实力相相对,样品制备进程简便,能够不需染色、包埋、电镀、电子束的照射等处置进程;
2).除对大气中枯燥固定后样品的察看外,还能对液体中样品成像;
3).能够依据察看者的要求,调理样品所处的温度、湿度、大气、真空等察看条件。选择,AFM已普遍地使用于细胞及蛋白、多糖、核酸等生物大分子构造的研讨中。对一个细胞而言,AFM不但可以提供长度、宽度、高度等形状方面的信息,还能够满足人们对膜上的离子通道、丝状伪足、细胞间衔接等纤细构造的研讨,甚至还可清楚地察看到膜身的骨架构造。后者对细胞外表与外表下构造互相作用的进一步研讨十分有利。
2. 力学特性
由于应用AFM可对扫描各点高度及作用力的测量,这就意味着我等不只能够获取生物样品的外表形状和三维构造,还能够失掉其外表硬度、粘弹性、摩擦力等力学特性的外表图谱
3. 分子间力
将很高的空间分辨率与敏感且精确的力学感应性相结合,是AFM的一个极为明显的特征。经过将探针衔接在弹性系数很小的悬臂上,AFM对力的测量敏理性可到达pn程度。到选择为止,AFM业已普遍地运用于测量溶液中生物分子间互相作用如与生物反响有关的水合力的研讨。应用这些研讨后果还有助于对生物分子构造和机械功能停止剖析。例如,蛋白质依托多种非共价作用而坚持其构造波动,经过机械或化学的办法将蛋白伸展后,能够应用AFM间接测量波动蛋白构造的作用力,并进一步探求这些力对蛋白构造的打击。近几年AFM对肌蛋白titin的去折叠研讨获得的明显效果即有效地阐明了这一点。另外,AFM还可以测量单个分子间微弱的非共价力。例如测量受体-配体的去结合力,若受体固定在基底外表的话,则将与之对应的配体固定于探针外表,使探针功用化。随探针-样品的间隔逐步减少,悬臂受探体-样品间吸引或排挤力的作用向接近或远离样品的方向偏折,悬臂偏折的最大幅度反映别离严密结合两分子所需的力。在测量中,有能够会遭到探针与外表的非特异性互相作用的搅扰。因而,有必要仔细地选择对照实验包括运用未功用化探针;或基底所处的溶液中应用游离的配体封锁受体;调理溶液的离子强度或pH,降低静电力的干涉。除此之外,探针还有能够受溶液粘性牵拉力作用,使撤离速率减慢至记载资料低于实践的作用力。
4. 显微微操
经过在纳米级程度调控探针的地位和施加力,AFM能够完成对生物分子停止物理微操如切割生物构造,转移分子至特定地位。在一定的范围调整施加力,AFM在成像的同时即可对样品停止微操。施加力的范围重要由悬臂的力学常数和探针粗细决议。与规范显维切割实力相相对,AFM对目的区域切割、提取等微操具有更精确的特征。
引荐品牌:瑞士Nanosurf
引荐仪器:Nanosurf FluidFM
引荐理由:国际独一完成纳米流体与AFM准确定位以及力敏感结合体。
引荐网址:www.hzs-nanosurf.com