混合顯微鏡可從三維測量生物分子
日期：2012-08-10 08:10:59
據(jù)報道，最近，美國愛荷華大學與國家能源部艾米實驗室科學家合作，將光學顯微與原子力顯微技術(shù)結(jié)合起來，開發(fā)出一種能對單個生物分子進行三維測量的方法，準確性和精確性都達到納米級別。最近出版的《納米快報》上詳細介紹了該技術(shù)。
現(xiàn)有技術(shù)只能從二維平面來測量單個分子，只有X軸和Y軸，新技術(shù)稱為駐波軸向納米儀（AWAN），讓研究人員能測量Z軸，也就是高度軸，樣本也不需要經(jīng)過傳統(tǒng)光學或特殊表面處理。
“這是一種全新類型的測量技術(shù)，可以確定分子Z軸方向的位置。” 論文合著者、愛荷華大學物理與天文學副教授珊吉維·西瓦珊卡說，他們承擔的研究項目有兩個目標：一是研究生物細胞彼此之間怎樣粘合，二是開發(fā)研究這些細胞的新工具。為此他們開發(fā)了新的顯微技術(shù)。
研究小組用熒光納米球和DNA單鏈測試了新式混合顯微鏡。他們把一臺商用原子力顯微鏡與一臺單分子熒光顯微鏡結(jié)合。將原子力顯微鏡的懸臂針尖放置在一束聚焦激光束上，以產(chǎn)生駐波紋樣。
駐波是頻率和振幅均相同、振動方向一致、傳播方向相反的兩列波疊加后形成的波。波在介質(zhì)中傳播時其波形不斷向前推進，稱為行波；上述兩列波疊加后波形并不向前推進，叫做駐波。將一個經(jīng)處理發(fā)光的分子放置于駐波內(nèi)，當原子力顯微鏡尖端上下移動時，分子表面相應于它距針尖的距離而起伏發(fā)出熒光，由此可以對這一距離進行測量。在實驗中，該技術(shù)在測量分子時可以準確到1納米內(nèi)，測量可多次重復，精確度達到3.7納米。
西瓦珊卡說，該技術(shù)可以通過顯微鏡來提供高分辨率數(shù)據(jù)，給醫(yī)療研究人員帶來便利。還具有商業(yè)化潛力，促進單分子生物物理學的研究。
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