Park生物型原子力显微镜对活细胞观测.PDF

Marketing  天美（中国）科学仪器有限公司 TECHCOMP (CHINA) LTD. 中国北京朝阳区天畅园7 号楼1、3层 TEL: 010 FAX: 010 E-MAIL: techcomp@techcomp.cn   Park生物型原子力显微镜对活细胞的观测  自上世纪四十年代末以来，生命科学在分子层面的发展突飞猛进，导致了许多传 统生物学科的重构，细胞生物学便是深受其影响的一支。为了获知分子层面的运动与变 化，细胞生物学迫切的需要获得比光学显微镜更精细的观测仪器。生物型原子力显微镜 于是应运而生。 原子力显微镜是通过感知微小探针与样品表面的相互作用力的变化获取样品表面 形貌的仪器。IBM公司苏黎世研究中心的比宁（Binning）与斯坦福大学的魁特（Calvin Quate）于1986年发明第一台原子力显微镜。原子力显微镜的基本原理是当探针在样 品表面扫描时，探针与样品表面原子间的相互作用力会使得微悬臂轻微变形，这样，微 悬臂的轻微变形就可以作为探针和样品间作用力的直接量度。一束激光经微悬臂的背面 反射到光电检测器，精确测量微悬臂的微小变形，由此反映样品表面形貌和其他表面结 构。横向分辨率可达到0.1～0.2纳米，纵向分辨率高达0.01纳米。   第一台原子力显微镜  Markketing  天美（中国国）科学仪器有有限公司 TECHCOMPP (CHINA) LTD. 中国北京朝阳阳区天畅园7 号楼楼 1、3层 TEL: 010-640110651 FAX: 010-640660202 E-MAIL: techcoomp@techcomp.cn  原子力力显微镜原理理示意图  AFMM发明后不不久就应用于于细胞科学学这一生物学最复杂的的领域。AFFM不仅能够提供 超光学极极限的细胞胞结构图像 ，还能够探探测细胞的微微机械特性性 ，利用AFFM力-曲线线技术甚 至能够实实时地检测测细胞动力学和细胞运运动过程。这这些高分辨辨的结构特征征和功能信信息是其 它任何一一种显微技技术都无法提供的。利利用AFM直直接成像方方法，人们已已经对固定定的活细 胞和亚细细胞结构进进行了深入研究。这些些研究获得了了关于细胞胞器的构造、细胞膜和和细胞骨 架更详细细的信息。为了考察察细胞膜结构构的皱褶、层状脂肪物物、微端丝丝和微绒毛等等特征 ， 人们将细细胞固定在在基底上再进行AFM观察。 AFFM在细胞研研究方面的的一个最重要要用途是对对活细胞的动力学过程程、细胞间的相互 作用以及及细胞对其其内外干扰因素的响应应进行实时时成像。现在在AFM仪器器在保证一一定空间 分辨率的前提下 ，，对一些在时时间要求方方面不太高的的细胞动力力学过程如细细胞生长、细胞内 外物质的交换事件件进行了研究，对细胞胞生长因子、、荷尔蒙及及其它生化试试剂存在下下对细胞 形貌的影影响也进行行了现场考察。了解细细胞的微机械械性质有助助于人们弄清清楚细胞的的骨架和 功能；AAFM力-距距离曲线能够够对某些细细胞表面的局局部粘弹性性特征进行监监测。 但是是 ，对活细细胞的观测依依然是很困困难的。因为为细胞表面的的磷脂双分分子膜非常的的柔软 ， 使用接触触模式或者者轻敲模式都会划伤或或刮除这层层膜，一方面面使得到的图像失真，，另一方 面，受损损的细胞无无法存活，不能实施动动态的观察察细胞的变化化。 Mark