AFM液相成像技術的優(yōu)點在于消除了毛細作用力,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的許多構象諸如彎曲,超螺旋,小環(huán)結構,三鏈螺旋結構,DNA三通接點構象,DNA復制和重組的中間體構象,分子開關結構和藥物分子插入到DNA鏈中的相互作用都地被AFM考察,獲得了許多新的理解。二極管激光器(LaserDiode)發(fā)出的激光束經過光學系統聚焦在微懸臂(Cantilever)背面;合肥原子力顯微鏡測試廠家
敲擊模式介于接觸模式和非接觸模式之間,是一個雜化的概念。懸臂在試樣表面上方以其共振頻率振蕩,針尖是周期性地短暫地接觸/ 敲擊樣品表面。這就意味著針尖接觸樣品時所產生的側向力被明顯地減小了。因此當檢測柔嫩的樣品時,AFM的敲擊模式是好的選擇之一。一旦AFM開始對樣品進行成像掃描,裝置隨即將有關數據輸入系統,如表面粗糙度、平均高度、峰谷峰頂之間的最大距離等,用于物體表面分析。同時,AFM 還可以完成力的測量工作,測量懸臂的彎曲程度來確定針尖與樣品之間的作用力大小。銅陵原子力顯微鏡測試系統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;
原子力顯微鏡是在1986年由掃描隧道顯微鏡(ScanningTunnelingMicroscope)的發(fā)明者之一的葛賓尼(GerdBinnig)博士在美國斯坦福大學與C.FQuate和C.Gerber等人研制成功的。[1]它主要由帶針尖的微懸臂、微懸臂運動檢測裝置、監(jiān)控其運動的反饋回路、使樣品進行掃描的壓電陶瓷掃描器件、計算機控制的圖像采集、顯示及處理系統組成。微懸臂運動可用如隧道電流檢測等電學方法或光束偏轉法、干涉法等光學方法檢測,當針尖與樣品充分接近相互之間存在短程相互斥力時,檢測該斥力可獲得表面原子級分辨圖像,一般情況下分辨率也在納米級水平。AFM測量對樣品無特殊要求,可測量固體表面、吸附體系等。
在AFM 觀察包裹有紫膜的噬菌調理素蛋白(BR) 的研究中,AFM 儀器的改進,檢測技術的提高和制樣技術的完善得到了集中的體現。在細胞中,分子馬達可以將化學能轉變?yōu)闄C械運動,防止因為布朗運動導致的細胞中具有方向性的活動出現錯誤,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的功能,比如肌肉的收縮,細胞的分化過程中染色體的隔離,不同細胞間的細胞器的置換以及基因信息的解碼和復制等。由于分子馬達本身的微型化,它們容易受更高的熱能和大的波動的影響,了解馬達分子如何正常有序工作就成為一項具有挑戰(zhàn)性的任務。利用AFM,人們已經知道了肌動蛋白結合蛋白的結構信息和細胞運動過程中肌動蛋白骨架調控功能。從而使樣品伸縮,調節(jié)探針和被測樣品間的距離,反過來控制探針-樣品相互作用的強度,實現反饋控制。
接觸模式(Contact Mode):優(yōu)點:掃描速度快,是能夠獲得“原子分辨率”圖像的AFM垂直方向上有明顯變化的質硬樣品,有時更適于用Contact Mode掃描成像。缺點:橫向力影響圖像質量。在空氣中,因為樣品表面吸附液層的毛細作用,使針尖與樣品之間的粘著力很大。橫向力與粘著力的合力導致圖像空間分辨率降低,而且針尖刮擦樣品會損壞軟質樣品(如生物樣品,聚合體等)。非接觸模式:優(yōu)點:沒有力作用于樣品表面。缺點:由于針尖與樣品分離,橫向分辨率低;為了避免接觸吸附層而導致針尖膠粘,其掃描速度低于Tapping Mode和Contact Mode AFM。通常用于非常怕水的樣品,吸附液層必須薄,如果太厚,針尖會陷入液層,引起反饋不穩(wěn),刮擦樣品。由于上述缺點,non-contact Mode的使用受到限制。輕敲模式:優(yōu)點:很好的消除了橫向力的影響。降低了由吸附液層引起的力,圖像分辨率高,適于觀測軟、易碎、或膠粘性樣品,不會損傷其表面。缺點:比Contact Mode AFM 的掃描速度慢。它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的表面結構及性質。銅陵原子力顯微鏡測試系統
會使得懸臂cantilever擺動,當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;合肥原子力顯微鏡測試廠家
AFM液相成像技術的優(yōu)點在于消除了毛細作用力,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的許多構象諸如彎曲,超螺旋,小環(huán)結構,三鏈螺旋結構,DNA三通接點構象,DNA復制和重組的中間體構象,分子開關結構和藥物分子插入到DNA鏈中的相互作用都地被AFM考察,獲得了許多新的理解、合肥原子力顯微鏡測試廠家