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              原子力顯微鏡已在材料學、分子生物學、細胞生物學等領域獲得廣泛的應用。它的工作原理是:將一個對微小影響作用力極敏感的微懸臂一端進行固定,另一端有一微小針尖,同距離以及有關的針尖一樣品間相互之間作用力可能會引起微懸臂的形變,形變量的大小可作為研究樣品一針尖相互競爭作用力的直接可以量度,由光學系統檢測法或隧道工作電流通過檢測法獲得。掃描時,反射到探測器的光信號作為反饋信息,使系統保持樣品與針尖之間的相互作用力或距離恒定,為此,攜帶樣品的壓電掃描儀必須隨著樣品形狀的變化不斷調整Z軸方向的位置,此時記錄每個點的高度變化。并由計算機系統處理數據。即,獲得樣品表面的三維形狀信息。
              原子力顯微鏡在觀察以及細胞進行表面存在形態的同時可測得單個細胞的局域力學相關信息,如細胞的彈性、黏度等不僅可通過研究分析靜態的細胞組織結構,還可動態地觀察這些細胞能夠隨時問的生物學功能特性發生改變,同時發展具有納米級的空間分辨率和皮牛頓級的力學靈敏度,在細胞生物學技術方面發揮著無可替代的作用。用這種方法測得的力-距離曲線可以定量反映刀尖與樣品之間的力。采用金剛石探針,配備一個專用的軟件,它能夠進行測量微區的納米壓痕,據此可以繪制的力一位移變化曲線,可用于企業彈性模量的定量分析測量。
              細胞的力學性質主要取決于細胞骨架和細胞膜的粘彈性,當外界條件改變時,細胞膜粘彈性的變化比細胞形態的變化更明顯。原子力顯微鏡常用Hertz模型進行測量方法多種不同細胞的楊氏彈性模量。平滑肌細胞培養結果表明,與天然動脈中層剛度相似的pa基質可增加平滑肌細胞的鋪展面積,聚賴氨酸多層膜的鋪展面積也相同,說明細胞的鋪展與材料的剛度有關。
              由于它的高分辨率、獲取數據信息資源種類進行廣泛應用以及制樣簡便、可在生理條件下可以操作等優勢,已經逐漸成為社會組織建設工程管理研究中不可或缺的工具,但是我們對于一個紛繁復雜的生命教育系統,單一教學設備畢竟功能設計有限,必須與其它相關設備或技術主要手段如近場顯微鏡、電子顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、熒光顯微技術、X-射線衍射、抗體標記、表面干涉等有機結合,原子力顯微鏡方能更有效地充分發揮其作用。隨著原子力顯微鏡技術的進步、時間分辨率的提高以及與其他器件的結合,它必將在組織工程領域發揮更大的作用。

            原子力顯微鏡

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