超高速視頻級原子力顯微鏡
原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope ，AFM），一種可用來研究包括絕緣體在內的固體材料表面結構的分析儀器。它通過檢測待測樣品表面和一個微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來研究物質的表面結構及性質。將一對微弱力敏感的微懸臂一端固定，另一端的微小針尖接近樣品，這時它將與其相互作用，作用力將使得微懸臂發(fā)生形變或運動狀態(tài)發(fā)生變化。掃描樣品時，利用傳感器檢測這些變化，就可獲得作用力分布信息，從而以納米級分辨率獲得表面形貌結構信息及表面粗糙度信息。
技術特征：
超高速視頻級原子力顯微鏡
利用微懸臂感受和放大懸臂上尖細探針與受測樣品原子之間的作用力，從而達到檢測的目的，具有原子級的分辨率。由于原子力顯微鏡既可以觀察導體，也可以觀察非導體，從而彌補了掃描隧道顯微鏡的不足。原子力顯微鏡是由IBM公司蘇黎世研究中心的格爾德·賓寧于一九八五年所發(fā)明的，其目的是為了使非導體也可以采用類似掃描探針顯微鏡（SPM）的觀測方法。原子力顯微鏡（AFM）與掃描隧道顯微鏡（STM）大的差別在于并非利用電子隧穿效應，而是檢測原子之間的接觸，原子鍵合，范德瓦耳斯力或卡西米爾效應等來呈現樣品的表面特性。
應用領域：
應用包括：利用 HS-AFM可在納米尺度動態(tài)實時記錄生物大分子的運動以及分子間相互作用，包括：
√ 掃描速度快 | √ 探針小，適用于生物樣品 | √ 自動校正，適合長時間測樣 |
◆ 掃描速度可達 20 frame/s ◆ 有 4 種掃描臺可供選擇 | ◆ 懸臂探針共振頻率高，彈簧系 數小。避免了對生物樣品等的損傷 | ◆ 懸臂探針可自動漂移校準， 適用于長時間觀測。 |
plasmid DNA250nm * 250nm Bacteriorhodopsin40nm * 40nm myosinⅡ500nm * 500nm IgG antibody150nm * 150nm
lipid membrane：3500nm * 3500nm 350nm poly beads3000nm * 3000nm E.coli：3000nm * 3000nm 350nm poly beads：900nm * 900nm
Video imaging of walking myosin V 實時觀察myosin V蛋白的運動
N. Kodera et al. Nature 468, 72 (2010). Kanazawa University
Real-space and real-time dynamics of CRISPR-Cas9 實時顯示CRISPR基因編輯
Mikihiro et al. Nature Communications, (2017). Kanazawa University
案例：
設備規(guī)格及參數：
掃描速度：50 ms/frame (20 frames/sec)
壓電掃描器：X: 0.7µm, Y:0.7µm, Z: 0.4µm
樣品大小：1.5mm in diameter
掃描環(huán)境：In liquid/In air
控制系統(tǒng)：PID control, Dynamic PID control
significant Function：Scanner active dumping，Drift correction for cantilever excitation
light response for D69N實時觀察
rotorless F1-ATPase實時觀察
dendrite growth inneuron 實時觀察
walking myosin V實時觀察
可選配置
光照裝置：Light irradiation unit for the experiments with caged compounds. Variable wavelength: 350-560nm
寬掃描臺：1frames/s；XY：4µm×4µm, Z：0.7µm
超寬掃描臺Amplified：0.1frames/s；XY：30µm×30µm, Z：1.2µm
微流控系統(tǒng)：The observation solutions can be exchanged whilecontinuing AFM observation.
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