生物原子力顯微鏡如何實(shí)現(xiàn)對(duì)生物分子的高分辨率成像？
2023-05-15
生物原子力顯微鏡是一種利用原子力顯微鏡技術(shù)而發(fā)展出來(lái)的一種檢測(cè)和成像技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生物分子的高分辨率成像。生物原子力顯微鏡結(jié)合了原子力顯微鏡、分子力學(xué)等科學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物分子的準(zhǔn)確成像，使得人們可以直觀的觀察到生物分子的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)，掌握生物分子結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。要實(shí)現(xiàn)對(duì)生物分子的高分辨率成像，需要以下幾個(gè)方面的技術(shù)支持：
一、控制力的作用
在BAFM成像過(guò)程中，需要用到一個(gè)探針將生物分子表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，因此探針的力的作用是非常關(guān)鍵的。如何控制探針的力大小，是保證BAFM成像質(zhì)量的關(guān)鍵。
二、掃描方式
BAFM主要有力控和力譜兩種掃描方式。力控模式下，通過(guò)控制探針的力大小，觀察其掃描結(jié)果，以獲得生物分子表面的形態(tài)，直觀表現(xiàn)出生物分子的空間結(jié)構(gòu)。力譜模式下，通過(guò)控制探針直接掃描樣本的表面，然后通過(guò)探針和樣品間力的反饋，獲取樣品表面力，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的力曲線分析。
三、探針制備
高濃度的生物分子制備成薄片純度并不高，探針的制備對(duì)于提高成像質(zhì)量也有著非常重要的作用。通過(guò)使用高純度制備的探針，可以獲得更高質(zhì)量的成像效果。此外，探針的形狀、長(zhǎng)度、彈性等參數(shù)也會(huì)對(duì)成像效果產(chǎn)生影響，特定形狀的探針可以用于獲得更高分辨率的成像效果，例如納米管探頭等。
四、樣品處理
生物分子本身就極為微小，需要通過(guò)一系列的樣品處理來(lái)提高成像效果，例如提高分子結(jié)晶度、增強(qiáng)分子結(jié)構(gòu)的鈍化、溶解度等。通過(guò)樣品的處理和加工處理，可以使得生物樣品更加適合于BAFM觀察，提高成像分辨率、質(zhì)量。
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