亚利桑纳州立大学研究人员提升了原子力显微镜的性能,能以纳米层次辨识分子的化学组成。研究人员将抗体连结在原子力显微镜的探针尖端上,当抗体与其相对应的特定蛋白质反应时,显微镜的输出读数产生了变化,因此在AFM扫描范围能找出特定物质。
来自美国亚利桑纳州立大学与奥地利Lintz大学等的研究群,以"Single Molecule Recognition Imaging Microscopy"一文在八月十六日的Proceedings of the National Academy of Sciences发表其上述研究成果。
原子力显微镜使用一个高敏感与纤细的探针扫描试件表面,可以获得纳米尺度的试件表面形貌。计划首席研究员,亚利桑纳州立大学物理及天文系教授Lindsay声称AFM具备原子层次的分辨率,不过截至目前为止尚无法辨识特定的化学组成。
Lindsay教授用了一个有趣的比拟形容他们的研究成果,Lindsay称“若将所有的蛋白质外形想象成Lego积木块,传统的电子显微镜仅能感觉到地板上的Lego积木块,不过无法分辨积木块之间的差异。而ASU的研究能让你坐在地板上,观察到积木块里面有红的、绿的与黄色的。此技术能分辨影像里的特定组成,所以你能依随一个复杂的处理过程,并且以分子等级察觉其中一个组成的变化。”
研究人员以一股高分子将抗体连结在探针上,以确保探针的敏感性,其所提供的系连能让抗体以摆动方式与蛋白质受体进行更佳的接触。磁激悬臂梁使得探针上下摆动,造成抗体与试件的分离与再结合,让探针持续移动。
当细胞经历生物过程时,此种技术的关键能力能让研究人员了解细胞组成如何以分子层级方式进行反应,例如细胞组成对特定化学物或化合物的反应,并能以分子的旷时电影方式将这些反应提供予研究人员,此对细胞与刺激反应有关的化学动态学能获致更多的了解。
Lindsay认为此种新的AFM方法对新药研发相当重要,在膜表面辨认特定蛋白质的能力显示能进行复杂的研究,如同对人类细胞表面各式各类的受体探究其局部化学反应,此在研发新药时,能提供基本认知。