在AFM 觀察包裹有紫膜的噬菌調(diào)理素蛋白(BR) 的研究中,AFM 儀器的改進(jìn),檢測技術(shù)的提高和制樣技術(shù)的完善得到了集中的體現(xiàn)。在細(xì)胞中,分子馬達(dá)可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械運動,防止因為布朗運動導(dǎo)致的細(xì)胞中具有方向性的活動出現(xiàn)錯誤,這些活動包括:肌漿球蛋白,運動蛋白,動力蛋白,螺旋酶,DNA 聚合酶和RNA 聚合酶等分子馬達(dá)蛋白的共同特點是沿著一條線性軌道執(zhí)行一些與生命活動息息相關(guān)的功能,比如肌肉的收縮,細(xì)胞的分化過程中染色體的隔離,不同細(xì)胞間的細(xì)胞器的置換以及基因信息的解碼和復(fù)制等。由于分子馬達(dá)本身的微型化,它們?nèi)菀资芨叩臒崮芎痛蟮牟▌拥挠绊懀私怦R達(dá)分子如何正常有序工作就成為一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。利用AFM,人們已經(jīng)知道了肌動蛋白結(jié)合蛋白的結(jié)構(gòu)信息和細(xì)胞運動過程中肌動蛋白骨架調(diào)控功能。從而以納米級分辨率獲得表面形貌結(jié)構(gòu)信息及表面粗糙度信息;聊城原子力顯微鏡測試價格
原子力顯微鏡的工作模式是以針尖與樣品之間的作用力的形式來分類的、主要有以下3種操作模式:接觸模式(contactmode),非接觸模式(non-contactmode)和敲擊模式(tappingmode)。接觸模式從概念上來理解,接觸模式是AFM直接的成像模式。AFM在整個掃描成像過程之中,探針針尖始終與樣品表面保持緊密的接觸,而相互作用力是排斥力。掃描時,懸臂施加在針尖上的力有可能破壞試樣的表面結(jié)構(gòu),因此力的大小范圍在10-10~10-6N。若樣品表面柔嫩而不能承受這樣的力,便不宜選用接觸模式對樣品表面進(jìn)行成像。非接觸模式非接觸模式探測試樣表面時懸臂在距離試樣表面上方5~10nm的距離處振蕩。這時,樣品與針尖之間的相互作用由范德華力控制,通常為10-12N,樣品不會被破壞,而且針尖也不會被污染,特別適合于研究柔嫩物體的表面。這種操作模式的不利之處在于要在室溫大氣環(huán)境下實現(xiàn)這種模式十分困難。因為樣品表面不可避免地會積聚薄薄的一層水,它會在樣品與針尖之間搭起一小小的毛細(xì)橋,將針尖與表面吸在一起,從而增加對表面的壓力;泰州原子力顯微鏡測試廠家因而,通過光電二極管檢測光斑位置的變化,就能獲得被測樣品表面形貌的信息。
AFM液相成像技術(shù)的優(yōu)點在于消除了毛細(xì)作用力,針尖粘滯力,更重要的是可以在接近生理條件下考察DNA的單分子行為。DNA分子在緩沖溶液或水溶液中與基底結(jié)合不緊密,是液相AFM面臨的主要困難之一、硅烷化試劑,如3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和陽離子磷脂雙層修飾的云母基底固定DNA分子,再在緩沖液中利用AFM成像,可以解決這一難題。在氣相條件下陽離子參與DNA的沉積已經(jīng)發(fā)展十分成熟,適于AFM觀察。在液相條件下,APTES修飾的云母基底較常用。DNA的許多構(gòu)象諸如彎曲,超螺旋,小環(huán)結(jié)構(gòu),三鏈螺旋結(jié)構(gòu),DNA三通接點構(gòu)象,DNA復(fù)制和重組的中間體構(gòu)象,分子開關(guān)結(jié)構(gòu)和藥物分子插入到DNA鏈中的相互作用都地被AFM考察,獲得了許多新的理解。
原子力顯微鏡(AtomicForceMicroscope,AFM),通過檢測待測樣品表面和一個微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。將一對微弱力極端敏感的微懸臂一端固定,另一端的微小針尖接近樣品,這時它將與其相互作用,作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運動狀態(tài)發(fā)生變化。掃描樣品時,利用傳感器檢測這些變化,就可獲得作用力分布信息,從而以納米級分辨率獲得表面形貌結(jié)構(gòu)信息及表面粗糙度信息。AFM是通過檢測原子間極微弱的相互作用力來研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。其基本原理為原子間距離靠近,對外體現(xiàn)排斥作用力,原子距離遠(yuǎn)離,則體現(xiàn)相互吸引力,如圖。原子力顯微鏡主要分為以下部件:探針針尖、懸臂、激光、PSD光電檢測器、反饋成像系統(tǒng)。具體來說,將一個對微弱力極敏感的微懸臂一端固定,另一端有一微小的針尖,針尖與樣品表面輕輕接觸,由于針尖原子與樣品表面原子間存在極微弱的排斥力,通過在掃描時這種力的恒定,帶有針尖的微懸臂將對應(yīng)于針尖與樣品表面原子間作用力的等位面而在垂直于樣品的表面方向起伏運動。利用激光器發(fā)出的激光束經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)聚焦在微懸臂背面,并從微懸臂背面反射到由光電二極管構(gòu)成的光斑位置檢測器,此時。 微懸臂頂端有一個尖銳針尖,用來檢測樣品-針尖間的相互作用力。
AFM液相成像技術(shù)的優(yōu)點在于消除了毛細(xì)作用力,針尖粘滯力,更重要的是可以在接近生理條件下考察DNA的單分子行為。DNA分子在緩沖溶液或水溶液中與基底結(jié)合不緊密,是液相AFM面臨的主要困難之一。硅烷化試劑,如3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和陽離子磷脂雙層修飾的云母基底固定DNA分子,再在緩沖液中利用AFM成像,可以解決這一難題;在氣相條件下陽離子參與DNA的沉積已經(jīng)發(fā)展十分成熟,適于AFM觀察。在液相條件下,APTES修飾的云母基底較常用。DNA的許多構(gòu)象諸如彎曲,超螺旋,小環(huán)結(jié)構(gòu),三鏈螺旋結(jié)構(gòu),DNA三通接點構(gòu)象,DNA復(fù)制和重組的中間體構(gòu)象,分子開關(guān)結(jié)構(gòu)和藥物分子插入到DNA鏈中的相互作用都地被AFM考察,獲得了許多新的理解。由探針得到探針-樣品相互作用的強(qiáng)度,來改變加在樣品掃描器垂直方向的電壓;長治原子力顯微鏡測試技術(shù)
會使得懸臂cantilever擺動,當(dāng)激光照射在微懸臂的末端時,其反射光的位置也會因為懸臂擺動而有所改變;聊城原子力顯微鏡測試價格
AFM可以用來對細(xì)胞進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察,并進(jìn)行圖像的分析。通過觀察細(xì)胞表面形態(tài)和三維結(jié)構(gòu),可以獲得細(xì)胞的表面積、厚度、寬度和體積等的量化參數(shù)等;例如,利用AFM可以對后的細(xì)胞表面形態(tài)的改變、造骨細(xì)胞在加入底物(鈷鉻、鈦、鈦釩等)后細(xì)胞形態(tài)和細(xì)胞彈性的變化、GTP對胰腺外分泌細(xì)胞囊泡高度的影響進(jìn)行研究。利用AFM還可以對自由基損傷的紅細(xì)胞膜表面精細(xì)結(jié)構(gòu)的研究,直接觀察到自由基損傷,以及加女貞子保護(hù)作用后,對紅細(xì)胞膜分子形態(tài)學(xué)的影響;聊城原子力顯微鏡測試價格