单分子中心定位精度与信噪比关系及中心定位算法改进研究

本文从理论和实验两个角度研究单荧光分子中心定位精度与信噪比的关系,提供了一种相对简单的方法来确定基于单分子中心定位技术的超高分辨显微成像系统的分辨率。特别是,本文给出一种提高定位精度的像素重建算法,在信噪比等条件不变的情况下,该算法可有效改善单分子定位精度,从而提高超高分辨成像系统的分辨率。     

开放体系下云母表面纳米气泡的制备与观察

固/液界面纳米气泡的存在已经得到证实,并成为界面科学研究的一个焦点.在原子力显微镜液体池内制备纳米气泡的基础上,本研究建立了在开放体系中进行醇水替换,制备纳米气泡的方法.原子力显微镜观察显示.开放体系中进行醇水替换,也可以在水/云母界面上稳定地生成纳米气泡.将不同环境下制备的纳米气泡进行比较,统计结果显示,在开放体系下制备的纳米气泡密度较低,形态也较小.不同环境下醇水替换产生的纳米气泡数量和形态的差异,为纳米气泡形成的机制提供了新的佐证.开放体系下纳米气泡制备方法的建立拓展了纳米气泡的制备条件,揭示了纳米气泡存在的普遍性,同时也为纳米气泡性质研究提供了新的途径.     

人舌鳞癌组织超薄切片的AFM成像和切割

利用一种基于电镜超薄切片法改进的制样方法，将人舌鳞状细胞癌病理组织以环氧树脂包埋并切片后，将薄片平整地贴附在云母上，用原子力显微镜(AFM)对切片表面进行研究，可以得到高分辨率的细胞超微结构图像，局部的亚细胞水平的形态结构可以与电镜下得到的图像相比拟。在此基础上，利用AFM针尖对肿瘤细胞核内特定区域进行切割和操纵，形成生物分子的堆积，从而为拾取(pjck—up)和进一步用分子生物学手段在亚细胞基因水平研究人舌鳞癌的病理学奠定了基础。     

应用PCS和AFM研究单价阳离子和通道功能状态对兔骨骼肌ryanodine受体(钙释放通道)相互作用的影响

Ryanodine受体(RyR)是位于细胞内钙库膜上的一种钙释放通道。对骨骼肌和心肌的肌浆网的电镜研究表明RyR在膜上相互连接在一起，形成大片规则的二维晶格排列。近年来理论模型和试验证据表明，排列在一起的RyR在通道打开和关闭时存在协同效应，即具有“门控偶联”的调控机制。研究RyR之间相互作用的基本规律及其调控因素对于深入了解这种机制具有重要意义。在我们的工作中，主要采用两种互补的手段：光子相关光谱法(PCS)和原子力显微镜(AFM)来研究溶液中RyR的相互作用。初步的研究主要集中在细胞内两种主要的单价阳离子Na’和K’，以及RyR的功能状态对该通道相互作用的影响。     

温度对云母/水界面纳米气泡形成影响的研究

最近固液界面存在纳米气泡已经引起人们越来越多的关注。虽然经典热力学理论认为室温下水中纳米气泡不能稳定存在 ,但近几年越来越多的研究结果却表明固液界面存在纳米气泡 ,并引起疏水长程作用力。目前直接探测固液界面纳米气泡的最有力手段是原子力显微镜 (AFM)技术 ,尤其是AFM的轻敲模式非常适合于柔软样品的研究 ,因此是目前探测固液界面纳米气泡的最有力手段。本文利用轻敲模式对醇水替换方式产生的纳米气泡进行成像 ,籍以研究液体温度对纳米气泡形成的影响。在研究中发现 ,液体的温度对纳米气泡的形成有显著的影响。当液体温度升高…     

研究开发适应于国际标准的SPM针尖特性表征结构

标准化是当前扫描探针显微镜领域(SPM)的一项重要工作.国际标准化组织ISO自2004年起已经将SPM标准化列入其工作框架之内,并建立了相关的分委员会、技术委员会和工作小组.本文介绍了国际上当前有关SPM标准化方面努力和主要趋势:SPM术语的标准化被认为是SPM标准化工作范围内首先需要考虑的问题,其相关标准即将发表;SPM数据管理及处理的标准化则是另一项正在进行的有利于数据访问、处理和共享的重要工作.可溯源计量型原子力显微镜(AFM)的发展解决了纳米尺度的度量问题,能够通过对标准物质进行定量分析与定标实现量值的传递.当前发展能够被计量型AFM鉴定的参考物质以及标准化仪器校正过程是实现SPM标准化之前的当务之急.为了促进SPM领域ISO标准的实现,一种新的针尖特性表征结构(tip characterizer)已经被开发出来.这种tip characterizer由超晶格组装技术实现,能够描述针尖的形状并且同时进行侧向尺度的校正.本文探讨了这种新型tip characterizer的性能.这种tip characterizer不易损坏针尖,具有很好的重复性,并能帮助实验观察分析针尖形状和结构几何特性之间的关系.     

Cu在Pt（111）面上电结晶的成膜过程研究

采用０．００１ｍｏｌ／ＬＣｕＳＯ４＋０．５ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４溶液体系，在Ｐｔ单晶球电极作循环伏安曲线，得到 Ｃｕ存在欠电位沉积和本体沉积两个阶段，利用电化学扫描隧道显微观察到在欠电位下     

纳米操纵辅助的原子力显微镜原位定位观察

在原子力显微镜（atomic force microscope,AFM）原位定位观察中,时常会遇到因失去标记物而无法定位的情况。本文介绍了一种在表面标记物被覆盖后,运用原子力显微镜的操纵功能,将标记物上的覆盖物“扫”开,重新找到标记物并用于精确定位的方法。以对高序热解石墨（highly ordered pyrolytic graphite,HOPG）表面牛血清白蛋白（bovine serum albumin,BSA）吸附的原位观察为例,在BSA膜覆盖HOPG表面的原子台阶后．采用接触模式AFM扫描,将BSA“扫”开,露出HOPG原子台阶作为标记,对图像上的结构进行精确定位。通过调节设置点、扫描范围、扫描速率、扫描线数、偏置值等戍像参数及扫描时间,可以控制“清扫”的力度和范围。     

配置程控样品台的原子力显微镜重定位成像方法

原子力显微镜(Atomic Force Microscopy)已成为在纳米尺度对样品进行观察和操纵的重要工具。基于原子力显微镜观测的重定位技术提供一种微观区域内对样品处理前后原位对比观测的方法。本文利用坐标实时显示的程控高精度样品台系统,联合使用表面双标记定位法,建立一种新的重定位方法,方便、高效地实现样品重定位AFM成像。     

STAR系列STM计算机系统

扫描隧道显微镜是基于隧道效应的新一代显微镜。本文详细介绍了ＳＴＡＲ系列ＳＴＭ的软硬件系统,揭示了计算机在这一领域的应用。