SFM除了形貌測(cè)量之外,還能測(cè)量力對(duì)探針-樣品間距離的關(guān)系曲線Zt(Zs)。它幾乎包含了所有關(guān)于樣品和針尖間相互作用的必要信息。當(dāng)微懸臂固定端被垂直接近,然后離開(kāi)樣品表面時(shí),微懸臂和樣品間產(chǎn)生了相對(duì)移動(dòng)。而在這個(gè)過(guò)程中微懸臂自由端的探針也在接近、甚至壓入樣品表面,然后脫離,此時(shí)原子力顯微鏡(AFM)測(cè)量并記錄了探針?biāo)惺艿牧Γ瑥亩玫搅η€。Zs是樣品的移動(dòng),Zt是微懸臂的移動(dòng)。這兩個(gè)移動(dòng)近似于垂直于樣品表面。用懸臂彈性系數(shù)c乘以Zt,可以得到力F=c·Zt。如果忽略樣品和針尖彈性變形,可以通過(guò)s=Zt-Zs給出針尖和樣品間相互作用距離s。這樣能從Zt(Zs)曲線決定出力-距離關(guān)系F(s)。這個(gè)技術(shù)可以用來(lái)測(cè)量探針尖和樣品表面間的排斥力或長(zhǎng)程吸引力,揭示定域的化學(xué)和機(jī)械性質(zhì),像粘附力和彈力,甚至吸附分子層的厚度。如果將探針用特定分子或基團(tuán)修飾,利用力曲線分析技術(shù)就能夠給出特異結(jié)合分子間的力或鍵的強(qiáng)度,其中也包括特定分子間的膠體力以及疏水力、長(zhǎng)程引力等。所以在本系統(tǒng)中是使用微小懸臂(cantilever)來(lái)檢測(cè)原子之間力的變化量。萍鄉(xiāng)原子力顯微鏡測(cè)試聯(lián)系方式
AFM對(duì)RNA的研究還不是很多。結(jié)晶的轉(zhuǎn)運(yùn)RNA和單鏈病毒RNA以及寡聚Poly(A)的單鏈RNA分子的AFM圖像已經(jīng)被獲得。因?yàn)樵谟诓煌木彌_條件下,單鏈RNA的結(jié)構(gòu)變化十分復(fù)雜,所以單鏈RNA分子的圖像不容易采集。(利用AFM成像RNA分子需要對(duì)樣品進(jìn)行特殊和復(fù)雜的處理。Bayburt等借鑒Ni2+固定DNA的方法在緩沖條件下獲得了單鏈Pre-mRNA分子的AFM圖像。他們的做法如下:(1)用酸處理被Ni2+修飾的云母基底以增加結(jié)合力;(2)RNA分子在70℃退火,慢慢將其冷卻至室溫再滴加在用酸處理過(guò)的Ni2+-云母基底上。采用AFM單分子力譜技術(shù),在Mg2+存在的溶液中,Liphardt等研究了形貌多變的RNA分子的機(jī)械去折疊過(guò)程,發(fā)現(xiàn)了從發(fā)夾結(jié)構(gòu)到三螺旋連接體這些RNA分子三級(jí)結(jié)構(gòu)的過(guò)渡態(tài)。隨后他們又利用RNA分子證實(shí)了可逆非平衡功函和可逆平衡自由能在熱力學(xué)上的等效性。)浙江原子力顯微鏡測(cè)試服務(wù)另一端的微小針尖接近樣品,這時(shí)它將與其相互作用,作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。
原子力顯微鏡(AtomicForceMicroscope,AFM),通過(guò)檢測(cè)待測(cè)樣品表面和一個(gè)微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來(lái)研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。將一對(duì)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(shí)它將與其相互作用,作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。掃描樣品時(shí),利用傳感器檢測(cè)這些變化,就可獲得作用力分布信息,從而以納米級(jí)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(guò)檢測(cè)原子間極微弱的相互作用力來(lái)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(duì)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(cè)器、反饋成像系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō),將一個(gè)對(duì)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(guò)在掃描時(shí)這種力的恒定,帶有針尖的微懸臂將對(duì)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(yùn)動(dòng)。利用激光器發(fā)出的激光束經(jīng)過(guò)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(cè)器,此時(shí)。
敲擊模式介于接觸模式和非接觸模式之間,是一個(gè)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(shí)所產(chǎn)生的側(cè)向力被明顯地減小了。因此當(dāng)檢測(cè)柔嫩的樣品時(shí),AFM的敲擊模式是好的選擇之一。一旦AFM開(kāi)始對(duì)樣品進(jìn)行成像掃描,裝置隨即將有關(guān)數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng),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(shí),AFM 還可以完成力的測(cè)量工作,測(cè)量懸臂的彎曲程度來(lái)確定針尖與樣品之間的作用力大小。微懸臂頂端有一個(gè)尖銳針尖,用來(lái)檢測(cè)樣品-針尖間的相互作用力。
原子力顯微鏡(AtomicForceMicroscope,AFM)、一種可用來(lái)研究包括絕緣體在內(nèi)的固體材料表面結(jié)構(gòu)的分析儀器。它通過(guò)檢測(cè)待測(cè)樣品表面和一個(gè)微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來(lái)研究物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。將一對(duì)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(shí)它將與其相互作用,作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。掃描樣品時(shí),利用傳感器檢測(cè)這些變化,就可獲得作用力分布信息,從而以納米級(jí)分辨率獲得表面形貌結(jié)構(gòu)信息及表面粗糙度信息;位置檢測(cè)部分原子力顯微鏡在原子力顯微鏡(AFM)的系統(tǒng)中,當(dāng)針尖與樣品之間有了交互作用之后;宜春原子力顯微鏡測(cè)試聯(lián)系方式
在原子力顯微鏡的系統(tǒng)中,可分成三個(gè)部分:力檢測(cè)部分、位置檢測(cè)部分、反饋系統(tǒng)。萍鄉(xiāng)原子力顯微鏡測(cè)試聯(lián)系方式
AFM液相成像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)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?xiàng)l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(yáng)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(yáng)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(diǎn)構(gòu)象,DNA 復(fù)制和重組的中間體構(gòu)象,分子開(kāi)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。萍鄉(xiāng)原子力顯微鏡測(cè)試聯(lián)系方式