AFM以其操作方便，對樣品處理要求不高，原子級分率低，樣本可在空氣中成者液體中直接觀察，可檢測的樣品范圍廣等優(yōu)點，贏得了越越廣闊的應用，利用AFM可以觀察生物制品的形態(tài)結構、檢測生物力、觀察品體的三結構及插體的生長等，這勢必會進一步推動生命科學，材料科學的一步發(fā)展。

 
（一）生命科學中的應用

1.用于形態(tài)結構的觀察

 

由于AFM具有光學顯微鏡所不具備的高分辨率，同時又不需掃描電子顯微鏡的嚴格制樣要求。AFM已廣泛地應用于細胞、蛋白質(zhì)、核酸等生物形態(tài)結構的研究。

目前，生物學家們已經(jīng)利用AFM研究活細胞或固定的細胞，如紅細胞、白細胞等，獲得了豐富的信息。對于單個細胞而言，AFM不但能夠提供長度、寬度、高度等形態(tài)方面的信息，而且可以滿足人們對膜上的離子通道、絲狀偽足、細胞間連接等細微結構研究的要求，甚至還可清楚地觀察到膜本身的骨架結枃。這些對于進步研究細胞表面及表面以下結構相互作用很有啟發(fā)性。

 

AFM還可以觀察蛋白質(zhì)的細微結構，測算復合物中蛋白質(zhì)的大小，最早用AFM研究的膜蛋白是 halo bacterium halobim的紫膜上的視紫紅蛋白，得到視紫紅蛋白在膜上呈二維的六角形排列。AFM還比較成功地觀察了肌動蛋白、血纖維蛋白原，膠元蛋白，免應球蛋白等游離蛋白質(zhì)分子，隨著深針技術的不斷改進，觀測到了肌動蛋白分子的螺旋構造，通過AFM對肌動蛋白聚合、解聚、破裂、彈性系數(shù)變化等過程的觀察，進步證實肌動蛋白的網(wǎng)絡結構對于活細胞的穩(wěn)定性起決定作用。

 

2.用于動態(tài)過程的研究

 

AFM可以在生理狀態(tài)下觀察任何活的生命樣品和動態(tài)過程，主要有生物大分子之間的生化反應過程、病毒對細胞的感染過程、蛋白質(zhì)的結晶析出等等，已被廣泛地應用到生物樣品中。

 

觀察生物大分子之間的生化反應過程，對于研究生物的結構與功能有很大的幫助，有很多實驗動態(tài)觀察了DNA復制、轉錄和蛋白質(zhì)的翻譯過程，有些實驗則觀察DNA、RNA與酶結合過程，使人們對這些生化反應有了更進一步的了解，此外，AFM可以清晰地看到RNA聚合酶在DMA模板中運動，這種技術用于更大的分子，將會提高特異治療藥物插人的幾率，那樣很多疑難疾病的治療就成為可能。

 

病毒對細胞的感染是一個很典型的例子，應用AFM已觀察了痘節(jié)病毒感染單個細胞的過程。將痘苗病毒加人培養(yǎng)液后，細胞變得光采軟，在這種狀態(tài)下病毒易于穿過細跑膜。

 

蛋白質(zhì)從溶液中結品析出也是一個分值得關注的領域，人們采用AFM研究溶菌蛋白、刀豆蛋白、TEuvEaLit和過氧化氫測得的情況，這些研究有助于人們更加深入地理解蛋白質(zhì)晶體的生長動力學和成核機理。

 

原子力顯微鏡樣品的要求

原子力顯微鏡研究對象可以是有機固體、聚合物以及生物大分子等，樣品的載體選擇范圍很大，包括云母片、玻璃片、石墨、拋光硅片、二氧化硅和某些生物膜等，其中常用的是新剝離的云母片，主要原因是其非常平整且容易處理。而拋光硅片最好要用濃硫酸與30%雙氧水的7∶3 混合液在90 ℃下煮1h。利用電性能測試時需要導電性能良好的載體，如石墨或鍍有金屬的基片。

 

試樣的厚度，包括試樣臺的厚度，最大為10 mm。如果試樣過重，有時會影響Scanner的動作，請不要放過重的試樣。試樣的大小以不大于試樣臺的大?。ㄖ睆?0 mm）為大致的標準。稍微大一點也沒問題。但是，最大值約為40 mm。如果未固定好就進行測量可能產(chǎn)生移位。請固定好后再測定。