原子力显微镜在细胞弹性研究中的应用

细胞表面的力学性质会随着细胞所处环境的不同而发生改变,它的变化间接反映出胞内复杂的生理过程。原子力显微镜（atomic force microscope,AFM）能以高的灵敏度和分辨率检测活体细胞,通过利用赫兹模型分析力曲线可以获得细胞的弹性信息。本文简介了原子力显微镜的工作原理与工作模式,着重介绍利用AFM力曲线检测细胞弹性的方法及其在细胞运动、细胞骨架、细胞黏附、细胞病理等方面的应用成果,表明AFM已经成为细胞弹性研究中十分重要的显微技术。     

原子力显微镜在生物学研究中的应用进展

原子力显微镜（atomic force microscope,AFM)具有原子级分辨率,能够在生理条件下对生物样品进行观察,本综述了AFM的原理及技术要点,举例说明了它在核酸,蛋白质,微生物及细胞等领域的应用进展,相信AFM必将在生物学研究中起到越来越重要的作用。     

原子力显微镜单分子力谱研究生物分子间相互作用

原子力显微镜单分子力谱是近年来发展起来的能在单分子水平研究生物分子相互作用的新工具。本文综述了单分子力谱的测定原理、方法及其在研究蛋白．蛋白、蛋白-DNA相互作用,蛋白质去折叠和活细胞上配体／受体结合中的应用进展。     

原子力显微镜在染色体研究中的应用

原子力显微镜(Atomic force microscopy, AFM)是一种具有超高分辨率的显微成像仪器, 可在空气、真空和液体环境下对样本的表面结构进行实时观察。文章介绍了AFM的工作原理, AFM相对于其他种类显微镜在观察生物样本方面的显著优势, 并综述了AFM在染色体研究中的应用和进展。     

原子力显微技术成像在生物医学中的应用

原子力显微技术利用探针尖端与标本之间相互作用的力场对标本进行三维成像。这种成像可在生理条件下进行 ,可进行动态观察和标本容易制备是有别于其它成像技术如电子显微镜成像等的特点。对于细胞和生物大分子 ,能够在生理条件下成像具有重要意义。它意味着人们在认识生命本质的方法学方面 ,又向前迈出了新的一步。本文简要综述对细胞和生物大分子的成像在生物医学方面的应用。     

原子力显微镜观测紫外线诱导的K562肿瘤细胞DNA损伤

利用彗星电泳检测出UVB、UVC短时间照射会使肿瘤细胞的DNA发生断裂,而长时间照射之后彗星电泳无法检测到碎片,推测可能是由于DNA分子交联的原因[1],国内外尚无定论.为了更直观的研究这种现象,提取了UVB,UVA照射后K562细胞的DNA,并调节到合适的浓度在原子力显微镜下观测.实验结果表明UVB对K562肿瘤细胞DNA损伤的影响呈现时间/剂量效应,较短时间照射主要产生DNA的链断裂,较长时间辐射则主要产生DNA链的交联.UVC对K562肿瘤细胞DNA的损伤大于UVB.UVC短时照射即可引起DNA的断裂和交联,较长时间辐射主要产生交联和一些断裂;长时间照射不但产生大量交联,同时有大量断裂产生,并发生凝缩和缠绕等结构破坏.     

原子力及原子力声显微镜应用于生物学领域的回顾与展望

回顾了显微镜的发展史,着重介绍了原子力显微镜的工作原理,工作模式,成像特点及其在生物学领域的应用。对最新的原子力声显微镜的发展做了展望。     

原子力显微镜在双微体形态学研究中的应用

原子力显微术(atomic force microscopy,AFM)是一种新型的纳米显微技术,由于其拥有标本制备简单、分辨率高等优点,因此常用于细胞超微结构的观察。双微体(double minute chromosomes,DMs)是基因扩增的主要表现形式,经常出现在肿瘤细胞及耐药细胞中,可使肿瘤细胞获得生存优势或产生耐药性,因此对双微体进行研究可使人类了解肿瘤的生长特性及其抗药性的产生机理。为寻找一种研究双微体的有效方法,本实验利用原子力显微镜对小鼠耐氨甲喋呤细胞3T3R500中的双微体进行观察,在获得双微体高分辨AFM形态图的同时,还对双微体的大小进行了测量,发现细胞中双微体大小存在差异。此外,就原子力显微镜在双微体研究中的一些技术细节进行了探讨。实验结果表明原子力显微术是研究双微体的一种有效手段。     

补骨脂素—UVA对端粒DNA的直接作用及其原子力显微镜研究

HeLa细胞DNA,经Rsal(1250U)和HinF1(1250U)内切酶酶解、Bio-gel P-2柱分离,得到端粒DNA。原子力显微镜（AFM）的直接观测结果表明在UVA照射下,补骨脂素可结合到端粒DNA的特殊位置,其光交链产物随照射时间增长而增加。与此同时,P53表达和端粒酶活性发生变化。纯化的端凿DNA片段在AFM下呈带尾的T－环结构（T-loop）。按其高度判断T－环部分为双链DNA结构,T－环与尾部交接处具有三链或四链结构特征。     

原子力显微镜技术在细胞力学和病理学研究中的应用

原子力显微镜(AFM)由于具有纳米量级的空间分辨率和皮牛(pN)量级的力分辨率已经在活细胞和细胞组织超微结构的研究中取得重大进展,该技术为细胞生物力学的研究提供了新方法。通过力曲线可以得到与单个细胞的力学性质相关的信息。细胞弹性的变化是生物细胞发生病变的特征之一。利用AFM研究各种细胞的弹性特性,为疾病的早期诊断和治疗以及病理机制的研究提供了一种强有力的工具。本文主要综述了近些年用AFM技术研究疾病相关的细胞弹性特性的应用新进展,如发现多种类型的癌细胞都比健康细胞软,以及在相关血液性疾病(如冠状动脉疾病、高血压和糖尿病)中红细胞的弹性也发生了变化。这些特性可对疾病的辅助诊断提供参考,为病理学和临床医学研究提供了新依据。     

碳纳米管原子力显微镜探针的生物学应用

原子力显微镜 (ａｔｏｍｉｃｆｏｒｃｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ,ＡＦＭ )是一种具有原子级分辨率的超微结构研究工具 ,由Ｂｉｎｎｉｇ等于1986年发明 .探针是决定ＡＦＭ分辨率的核心部件 .近几年来 ,碳纳米管成为制备ＡＦＭ探针的新材料 .碳纳米管于 1991年首次被发现 ,是由碳六元环构成的石墨烯按一定方式卷曲形成的无缝、中空、纳米级管状结构 ,它具有很高的强度 ,杨氏模量约 1 0Ｔｐａ,还具有很好的弹性 ,受较大负荷时既不破裂也不发生塑性变形 .单壁碳纳米管半径可达 0 2～ 2 5ｎｍ .碳纳米管的结构和性质符合高分辨率ＡＦＭ探针的要求 …     

原子力显微镜在植物学研究中的应用

原子力显微镜（AFM）是一种探测样品表面信息的有力工具,它可以在空气和接近样品生理条件下成像,同时也可以在皮牛（pico-Newton,10^-12N）至微牛（micro—Newton,10^-6N）水平上测量力的大小。本文主要介绍了自AFM发明以来,其在植物大分子、细胞器、细胞、叶片等方面的应用,并列举了目前AFM存在的几点不足。     

原子力显微镜在植物学研究中的应用

原子力显微镜(AFM)是一种探测样品表面信息的有力工具, 它可以在空气和接近样品生理条件下成像, 同时也可以在皮牛(pico-Newton, 10-12 N)至微牛(micro-Newton, 10-6 N)水平上测量力的大小。本文主要介绍了自AFM发明以来, 其在植物大分子、细胞器、细胞、叶片等方面的应用, 并列举了目前 AFM存在的几点不足。     

单细胞凝胶电泳联合原子力显微镜观测UVB诱导的细胞DNA损伤模式变化

目的：检测UVB诱导的真核细胞DNA损伤。方法：采用单细胞凝胶电泳与原子力显微镜。结果：不同照射剂量的UVB引起的真核细胞DNA损伤模式不同。在0～20J／m2照射剂量范围内DNA无损伤;在20--360J／m2照射剂量范围内DNA损伤程度加快;当照射剂量超过360J／m2时DNA损伤速度减慢,实验组之间无显著性差异,出现“平台”。原子力显微镜的观察结果表明随着UVB照射剂量的增加,DNA结构的变化经历了断裂、交联与断裂并存的损伤增强趋势。当照射能量达到280J／m2时细胞DNA大都形成断片,并相互交联在一起。这一结果表明彗星电泳检测到的UVB照射剂量达到一定剂量后,DNA损伤出现”平台”的原因可能是此时DNA发生了链内或链间交联。结论：不同照射剂量的UVB造成的细胞DNA损伤模式不同;原子力显微镜是一种比较直观的观测DNA损伤的方法。借助原子力显微镜我们可以深入了解单细胞凝胶电泳检测的原理,为DNA损伤检测提供更优良的检测手段。     

超抗原刺激Jurkat T细胞的原子力显微镜研究

利用原子力显微镜分别对未加药人急性T淋巴细胞性白血病细胞（Jurkat细胞）和经超抗原刺激不同时间（6,12,48,72 h）后的Jurkat 细胞进行了细胞全貌和细胞膜表面纳米结构成像和探测研究,并通过比较不同状态下细胞表面的粘附力变化,探讨Jurkat细胞形态变化与粘附行为之间的关系,用CCK-8检测细胞的增殖,以期对Jurkat 细胞形态结构和细胞功能之间的关系有进一步的了解。结果发现：与未加药的Jurkat 细胞相比,随着超抗原刺激时间的延长,Jurkat 细胞的体积、高度、半宽度、粗糙度等参数发生明显的变化;活化48、72 h时,细胞与针尖间的相互作用力大约是活化6 h时的5倍,活化过程中细胞膜表面纳米结构的改变,引起其机械性能的变化。Jurkat 细胞的表面超微结构、细胞膜结构的改变和分化对于更深入地了解T细胞活化与免疫信号的传递,阐明其免疫过程的作用机制具有重要的意义。     

原子力显微镜在微生物学领域的应用*

原子力显微镜是揭示微生物表面结构及其与功能相关性的一种新的有力的工具,它具有比传统电子显微镜更高的放大倍数和极高的分辨率,能对从原子到分子尺度的结构进行三维成像和测量,并且可以在生理条件下实时进行。因此,原子力显微镜越来越多地应用到微生物学的各个方面,并且取得了许多令人鼓舞的结果。     

原子力显微镜在生物领域中的应用

原子力显微镜(AFM)作为生物样品表面表征的有力工具, 具有独特的优势。本文在介绍原子力显微镜基本原理的基础上, 综述了原子力显微镜样品制备以及原子力显微镜形貌分析、力曲线以及动力学分析在生物领域中的应用。     

不同固定条件下细胞与活细胞的原子力显微镜实时观察

用原子力显微镜（atom force microscope,AFM）观察固定细胞的最佳条件并在生理溶液中对活细胞实时观察.用不同固定剂和同一固定剂的不同浓度处理细胞;不加任何固定剂而直接在生理溶液中对细胞进行AFM成像.以戊二醛为固定剂并使用0.5%～1%的浓度固定细胞,后用缓冲溶液漂洗,再对细胞进行成像时可获得质量良好的图像.直接在生理溶液中进行观察,成像质量低于使用固定剂的细胞,但保持了细胞的生活原貌.在用原子力显微镜高分辨率观察生理条件下细胞的特点时,需要在制样与观测系统两方面进行改进.     

原子力显微镜研究粘附分子与细胞膜上整合素分子的相互作用

目的：研究肝癌细胞弹性变化对其表达的整合素分子与配体分子相互作用的影响。方法：以壳聚糖/ 聚丙烯酰胺水凝胶作为 可变基底材料,并将人肝肿瘤细胞（HepG2）接种到不同软硬度壳聚糖/ 聚丙烯酰胺水凝胶基底上,利用原子力显微镜力与距离模 式定量测定不同软硬基底上生长的HepG2 肝瘤细胞膜表面整合素分子与层粘连蛋白分子之间相互作用力。结果：功能化的原子 力显微镜探针与不同软硬基底上生长的细胞所产生的粘附情况不相同,细胞生长在培养皿的为对照组;细胞生长在硬度为1000 Pa 壳聚糖/聚丙烯酰胺水凝胶基底上的为实验组,表达在HepG2 肝瘤细胞膜上的alpha-6-beta-1 整合素与其配体层粘连蛋白相互作用力 的大小分别为19± 7 pN和38.85± 19.7 pN。结论：基底软硬度会影响细胞整合素与配体分子间的相互作用。     

DNA原子力显微镜成象方法研究

采用Ｓｅｐｈａｄｅｘ色谱柱分离,保温稀释的ＤＮＡ溶液,不仅可除去ＤＮＡ链上吸附的盐,而且可使盘绕一起的ＤＮＡ链部分展开;在此基础上,通过采用苯二甲基苄基溴化胺（ＢＡＢ）－甲酰胺微量展层技术,可使钠克级ＤＮＡ完全展开的云母基底上,通过无菌水和无水醇洗涤样品表面,不仅可除去杂质颗粒,而且可使展开的ＤＮＡ链有效地固定的基底上,实验结果表明,通过以上较为系统的样品制备方法,可获得满足原了力显微镜（ＡＦＭ）