基于原子力显微镜的高分子单分子力学研究

原子力显微镜(AFM)从根本上改变了人们对单个原子和分子的作用和认识方式。单分子力谱是基于原子力显微镜力的测量方法。概速了近年来利用基于原子力显微镜的单分子力谱研究单个高分子分子内及分子闻作用力的进展。     

基于原子力显微镜的单分子力谱在生物研究中的应用

原子力显微镜被广泛应用于生物研究领域,基于原子力显微镜的单分子力谱可以在单分子、单细胞水平上研究生物分子内和分子间的相互作用。 本文介绍了原子力显微镜单分子力谱在生物分子间相互作用、蛋白质去折叠、细胞表面生物分子、细胞力学性质和基于单分子力谱成像等研究中的最新进展。     

聚丙烯酸的单分子应力-应变行为

利用原子力显微镜的一种新方法 单分子力谱技术 研究了聚丙烯酸单链的弹性性质，得到了聚丙烯酸链的拉力与拉伸曲线．其拉力与拉伸曲线可以通过修改的Ｌａｎｇｅｖｉｎ方程进行较好地拟合．结果表明聚丙烯酸链的弹性性质与长度线性成比例，聚丙烯酸链具有相同的Ｋｕｈｎ长度（０６４±００５ｎｍ）和链段弹性系数（１３０００±２０００ｐＮ／ｎｍ），充分表明我们位伸的是聚丙烯酸的单链，所测得的拉力 拉伸行为是聚丙烯酸单链的弹性行为     

原子力显微镜-荧光显微镜联用技术在活细胞单分子检测中的应用

原子力显微镜(Atomic force microscopy,AFM)及荧光显微镜(Fluorescence microscopy,FM)是目前活细胞单分子分析检测中最常用的两种工具.结合两种显微镜的优势,发展高时空分辨、多功能的AFM-FM联用技术成为近年该领域的研究热点.本文简述了AFM单分子力谱和FM单分子荧光成像的原理,总结了AFM-FM联用系统在仪器研制方面的发展概况,并结合本课题组在应用AFM-FM联用技术研究细胞膜上配受体相互作用等方面的工作,介绍了其在活细胞单分子检测中的应用进展.     

聚合物力化学的单分子力谱研究

研究聚合物在力致结构转变过程中的分子机制,进而建立起材料的构效关系,对于力响应聚合物材料的设计和精准制备至关重要.然而由于真实材料体系的复杂性,使用传统的测量方法很难从分子水平精准表征上述过程.基于原子力显微镜(AFM)的单分子力谱(SMFS)可以操纵单个聚合物链,是一种研究单个分子力学和动力学性质的有效技术.本文首先重点介绍了力化学的基本概念、影响因素和自由聚合物链单分子力化学的最新进展,按照共价键、配位键及氢键体系的顺序展开.然后讨论了SMFS技术在凝聚态体系的单链力学响应中的应用,包括用于聚合物单晶研究的AFM-SMFS方法的建立,链组成、构象、折叠模式以及环境对力诱导聚合物单晶熔融和纳米力学性能等影响规律的探究.希望本文将引起材料、化学和计算研究界的进一步关注,并加深科研人员们对聚合物结构-性质(功能)关系的理解.     

原子力显微镜在蛋白单分子结构与功能研究中的应用

原子力显微镜(AFM)以其超常的信噪比、空间分辨率和灵活的探测环境使得单个蛋白分子能在生理条件下成像,在蛋白单分子结构与功能研究中得到广泛地应用。论文介绍了AFM在分子马达、光合蛋白、分子伴侣等蛋白表面结构表征中的应用;AFM在蛋白单分子表面的粘弹性、电荷分布、分子间相互作用等物理属性研究中的进展;总结了AFM在蛋白分子功能研究和单分子操纵中的应用。     

利用原子力显微镜研究在单分子水平上DNA与组蛋白的相互作用

核小体是DNA被压缩成染色质的第一级压缩结构. 为了更深刻描述DNA与组蛋白的相互作用,利用透析方法将DNA和组蛋白构建成核小体,并且应用原子力显微镜进行单分子水平上的观察. 实验结果表明利用透析方法得到了核小体的“串珠型排列”,并且对在两种不同的结合条件下DNA与组蛋白的相互作用进行了观察和比较.     

用原子力显微镜操纵碳纳米管的研究

使用原子力显微镜,在接触模式下实现了对单壁碳纳米管束的各种可控操纵,包括弯折、切割和劈裂等.发现操纵结果与针尖作用力以及碳纳米管束在基底表面的受力状况有关.当碳纳米管在一定程度上被固定在表面上时,能够可控地完成各种操纵；当针尖作用力足够大时,碳管束能够被针尖劈裂.这种操纵技术将有助于碳纳米管特性的测试和纳米电子器件的构筑.     

硫酸钠诱导单链聚(N-异丙基丙烯酰胺)相变的单分子力谱研究

聚（N-异丙基丙烯酰胺） （PNIPAM）具有独特的相变行为,已成为人们研究蛋白质折叠等生命过程发生机理的模型体系. 我们利用基于原子力显微镜（AFM）的单分子力谱技术（SMFS）研究了单链PNIPAM在硫酸钠诱导下的相转变过程,并定量化了相变后所形成塌缩结构的稳定性. 通过对单链PNIPAM的单分子力谱实验得知：在相变前,得到单调上升的力曲线,对应着PNIPAM无规线团结构的形变过程;相变后,得到的锯齿型力曲线,对应着PNIPAM塌缩结构在外力诱导下的解折叠过程. 首次从单分子水平观察到在外加盐的作用下,单链PNIPAM低温相转变和高温相转变的差异：相比于低温相转变,高温相转变生成的塌缩结构更加稳定.     

单分子水平高分子相互作用的AFM成像与单分子力谱研究

结合作者近期的研究工作,重点介绍了如何把原子力显微镜(AFM)成像及单分子力谱结合(包括原位结合或者离位结合)起来,研究高分子之间的相互作用.本文涉及生物高分子(主要是核酸-蛋白质体系)以及合成高分子体系(如聚氧乙烯,PEO)的相关研究工作.对于生物高分子体系,主要以长链核酸(如双螺旋DNA及RNA)为探针,首先利用A...     

原子力显微镜纳米压痕技术用于评估纳米药物功效

具有靶向性药物递送和可控释放双重优势的纳米药物是抗肿瘤药物的研究热点。在纳米药物应用中,药效评估是非常重要的方面。本研究利用基于原子力显微镜(AFM)的纳米压痕技术,通过分析纳米药物作用后细胞力学性质(杨氏模量和粘弹性等)的改变,评估其药效。结果表明,与游离的阿霉素(DOX)相比, DOX及喜树碱(CPT)脂质体纳米药物对宫颈癌(HeLa)细胞的药效作用更明显。进一步检测DOX和CPT不同摩尔比(4∶1和1∶4)混合的脂质体纳米药物对HeLa细胞的药效差异,发现在DOX和CPT的摩尔比为4∶1条件下,两种药物的协同作用增强了药效。对纳米药物作用后的HeLa细胞进行粘弹性评估,发现随着纳米药物作用时间的延长,细胞粘弹性随之降低。本研究提供了一种简单有效的筛选纳米药物的方法。     

原子力显微镜研究APS化单晶硅衬底及单层MD膜表面

原子力显微镜研究ＡＰＳ化单晶硅衬底及单层ＭＤ膜表面张希，高芒来，王力彦，沈家骢（吉林大学化学系，长春，１３００２３）关键词原子力显微镜，ＡＰＳ修饰表面，分子沉积膜以静电相互作用为成膜推动力的各种功能体系分子沉积（ＭＤ）超薄膜已有报道［１￣４］．对ＭＤ...     

头颈部组织样品微尺度力学的原子力显微镜检测

肿瘤及微环境的力学性质改变是肿瘤发生、发展的基本生物学特征之一,其中,刚度是重要的参数。本文利用原子力显微镜对头颈部的组织样品进行了微区力学研究,并将采集的组织刚度信息,转换成刚度分布图,尝试采用刚度分布图中软硬过渡界面曲率对样品的力学特性进行分析,建立了头颈部组织原位力学特性的分析方法,有望为头颈部良恶性病变提供一个诊断研究的新方法与新思路,以弥补病理学检查中存在的缺乏定量标准和样品制备周期长等不足。     

原子力显微镜

<正>德国Bruker MultiMode 8型原子力显微镜德国Bruker MultiMode 8型原子力显微镜(AFM)的系统配置为MultiMode 8型主系统+NanoScope V型控制器,是全球噪音最低,分辨率最高的扫描探针显微镜;其采样速度高达6 MH,可同时进行8通道实时数据采集和成像;能对高分子、生物、化工、食品、医药等各种材料和样品进行纳米区域的物理性质包括形貌进行探测,或者直接进行纳米操纵;被测样品可为导体、半导体或绝缘体,不需要对被测样品作特殊处理,对样品损害     

原子力显微镜在多糖结构研究中的进展

简述了原子力显微镜(AFM)的工作原理和特点,以及在多糖,特别是在淀粉结构研究中的进展。     

脯氨酸聚酯的单链力学性质

脯氨酸聚酯(PPEs)是一类分子量较高且分子量分布较窄的新型可降解脂肪族聚酯,有巨大的应用潜力.然而,还没有关于PPEs力学性质的报道.本工作使用基于原子力显微镜的单分子力谱(AFM-based SMFS)实验技术和熵焓弹性耦合模型研究了PNC 12PE(一种PPEs)在极性有机溶剂中的力学性质.熵焓弹性耦合模型对PN...     

用原子力显微镜研究磷脂酸Langmuir-Blodgett双层膜中超分子结构

用原子力显微镜研究了二棕榈酰磷脂酸(DPPA)双层LB膜的分子排列结构,发现DPPA双层膜的分子排列具有长程的位置和取向有序,为有序六方结构;同时,在DPPA双层膜的极性区磷酸基团间存在局域超分子结构.     

用原子力显微镜研究磷脂酸Langmuir—Blodgett双层膜中超…

用原子力显微镜研究了二棕榈酰磷脂酸（ＤＰＰＡ）双层ＬＢ膜的分子排列结构，发现ＤＰＰＡ双层膜的分子排列具有长程的位置和取向有序，为有序大方结构，同时，在ＤＰＰＡ双层膜的极性区磷酸基团间存在局域超分子结构。     

原子力显微镜对细胞色素C分子结构的形态研究

用原子力显微镜(AFM)对不同浓度下细胞色素C的分子形态,以及加入蛋白质降聚和变性剂脲后的形态变化进行了考察。实验结果显示,在50μmol/L的低浓度溶液中细胞色素C分子主要以直径为3nm的类球形单体形式存在。浓度增大,细胞色素C分子发生聚集,且随着浓度的进一步增大,细胞色素C分子倾向于形成更大的聚集体。浓度为200μmol/L时,聚集体分子间相互缠绕,形成链状结构。浓度低于0.8mol/L的脲的加入基本不影响细胞色素C分子的形态。加入较高浓度的脲,细胞色素C聚集体的聚集数降低,聚集体分子间没有明显的链状结构。