失效原子力显微镜硅针尖再生

原子力显微镜的传统商品硅针尖在使用过程中极易因磨损而失效，本文研究了一种在实验室条件下简易可行的回收利用失效硅针尖的方法。在原子力显微镜的敲击模式下使用曲率半径大于100 nm的失效硅针尖对生长单壁碳纳米管的样品表面进行扫描，把样品表面的单壁碳纳米管管束粘接到硅针尖上，可制得直径在5～20 nm的碳纳米管针尖。实验对碳纳米管针尖和新的商品硅针尖进行了成像对比，所制备的碳纳米管针尖不仅在成像分辨率而且在成像稳定性上都优于新的商品硅针尖。     

碳纳米管原子力显微镜针尖在结构生物学研究中的应用

碳纳米管以其较小的半径、较高的纵横比和高的柔韧性成为原子力显微镜对结构生物学进行研究的理想针尖。新的制备方法获得了亚纳米级半径的碳纳米管针尖,运用它们得到了生物大分子及其复合物的生物结构,并获得了新的生物信息,这用传统的原子力显微镜针尖是无法实现的。     

碳纳米管原子力显微镜针尖对脱氧核糖核酸高分辨率成像研究

运用自制的碳纳米管原子力显微镜针尖,在液体中观察了脱氧核糖核酸（DNA）分子的精细结构。结果表明,运用碳纳米管针尖获得的DNA分子的高度与电子显微镜的结果非常接近,且没有造成样品的变形损伤;碳纳米管针尖得到的DNA分子的宽度与真实值相近,减小了原子力显微镜成像的增宽效应,这是用传统的硅针尖无法获得的。DNA分子精细结构的高分辨率图像的获得为研究其功能提供了有价值的信息。     

运用功能化修饰的碳纳米管针尖测量配体-受体的作用力

电弧法自制碳纳米管原子力显微镜针尖,对其末端进行功能化修饰,然后测量配体-受体之间的作用力。运用没有功能化修饰的碳纳米管针尖与修饰有亲和素分子的基底进行接触测量时,没有粘滞力出现;而运用末端修饰生物素分子的碳纳米管针尖测量时,有粘滞力产生。功能化的碳纳米管针尖直接测得的粘滞力均大约200pN,此值符合一对配体生物素和受体亲和素之间的作用力。这一结果很难用传统的针尖获得,功能化修饰的碳纳米管针尖能够克服传统针尖在力测量中的局限,在生物学和化学领域有着广泛的应用前景。