原子力显微镜结合拉曼光谱仪对不同氧分压制备ZnO薄膜性能研究

利用磁控溅射技术,在硅基底上(100)成功制备了ZnO薄膜。分别利用原子力显微镜和拉曼光谱仪对其表面形貌、颗粒度、粗糙度和拉曼光谱性能进行表征、分析,两种方法所得结论基本吻合。研究结果表明,ZnO薄膜结晶度良好,颗粒分布均匀,具有良好的c轴取向。原子力显微镜表征结果表明,氧分压小于50%时,ZnO颗粒度和RMS粗糙度随通入氧气分压增加而减小:氧分压大于50%时,ZnO颗粒度和RMS粗糙度趋近于一常数。拉曼光谱表征结果表明,ZnO的拉曼特征峰E2(high)表现出尺寸效应,即随氧气增加(小于81.25%)ZnO颗粒度减小,使特征峰的峰位向高频移动,特征峰的半高宽增大;ZnO薄膜内部张力随氧气分压增加(小于81.25%)而减小。     

基于原子力显微镜的细胞弹性测量及分析方法

原子力显微镜作为纳米压痕工具已被广泛应用于测量细胞等生物材料的力学性能.然而,由于研究目的实验方法和数据处理方法的不同,造成实验结果差异大,数据提取方式不准确,结果分析解释不清等问题.本文以细胞为例,对实验数据获取和处理方法的适用范围、优缺点、可靠性及结果的分析方法进行讨论,并与其他力学性能测量方法相比较,以期提高实验结果的可靠性,为细胞力学性能实验的开展提供参考.     

人体组织拉曼光谱研究进展

介绍了拉曼光谱测量技术在人体皮肤、血液、乳腺、胃、肺等组织疾病诊断中的研究概况,同时介绍了拉曼测量新技术的发展概况,展望了它的发展前景.     

高速原子力显微术研究进展

自1986年发明原子力显微镜以来,它已成为材料、生物以及纳米科技等许多领域的重要工具。由于常规原子力显微镜成像速度缓慢,在动态过程观测、工业生产线原位测量以及高密度信息存储等领域的应用受到限制,因此发展高速原子力显微术近年来已引起国内外的高度关注。本文综述了高速原子力显微术关键技术(包括:微小探针、高速扫描器设计和控制方法)以及应用等方面的最近进展。     

胃癌组织拉曼光谱的研究

利用拉曼光谱仪得到了胃窦部正常组织和癌变组织的拉曼光谱。实验结果表明 :癌变组织的拉曼光谱中 10 89cm- 1 线比正常组织的明显增强 ,14 5 9cm- 1 线发生分裂。分析认为 :10 89cm- 1 处属于磷酸二酯基团中PO- 2 对称伸缩振劝谱带 ;14 5 9cm- 1 分别来源于脱氧核糖中 -CH2弯曲振动谱带、DNA胸腺嘧啶中CH3的对称变角振动谱带和DNA腺嘌呤、鸟嘌呤中的C =C -(接有电负性基团或极性基团 )。由于胃癌组织中细胞核内的NDA增多 ,细胞核肥大 ,核仁数增加 ;同时细胞中C =C -以及 -CH2 的双链上接有不饱和基团或电负性基团的数量增多 ,是造成胃癌组织拉曼光谱中 10 89cm- 1 线的增强 ,14 5 9cm- 1 线的分裂的可能原因。     

海马神经元的原子力显微成像

原子力显微镜(AFM)对完整的细胞成像并同时进行微细结构观察尚有一定困难。本实验改进了标本制备的过程．用原子力显微镜对戊二醛固定的海马神经元进行扫描，建立了方便、实用的完整海马神经元自完整胞体至超微结构的原子力显微镜成像技术，并用改进的方法获得了完整海马神经元及其超微结构的清晰的三维成像，并发现了一些其它显微技术所不能发现的微细结构。这些结构包括：①海马神经元胞体的亚细胞部分及这些亚细胞部分所具有的不同功能；②神经突触的完整形态；③损伤细胞膜表面出现的孔洞；④通过神经突触所形成的神经网络结构。     

原子力显微轮廓仪系统的研究

研制了原子力显微镜（AFM）轮廓仪,介绍了AFM轮廓仪的基本原理和系统设计,并展示了多孔Al2O3薄膜、MgAl2O4薄膜和TiN薄膜的表面轮廓图。跟普通光学轮廓仪相比,该系统不需要进行复杂的光路调整,避免了光学元器件带来的误差,且工作行程不受光学孔径的制约,具有操作简单、抗干扰能力强和工作行程大的优点。实验表明,该系统具有良好的重复性、稳定性,横向分辨率为1μm,纵向分辨率为1nm。     

基于原子力显微镜技术的单个生物大分子压弹性研究

单个生物大分子力学性质已经成为一个新兴的研究领域,近几年来由于单分子技术的不断发展,这个领域取得了很多突破性的进展。本文介绍了基于原子力显微镜技术的几种单分子压弹性测量技术及这些技术的具体应用,同时也简要阐述了这些技术的局限性。另外对这个领域的发展也进行了初步地探讨。     

共聚焦显微拉曼光谱的应用和进展

介绍了共聚焦显微拉曼光谱的原理和优点,总结了国内外运用该技术在肿瘤检测、公安与法学、文物考古等多个领域的最新应用和进展,并对其前景进行了展望.     

消化系统肿瘤的拉曼光谱研究

综述了近几年拉曼光谱技术在胃癌、食管癌、肠癌等消化系统肿瘤诊断中的研究现状,并展望了拉曼光谱技术在肿瘤诊断领域中的研究前景。     

乙酰胆碱酯酶分子的原子力显微成像

本文研究了用原子力显微技术对乙酰胆碱酯酶进行成像的方法。在新鲜裂解的云一表面镀一层金膜,金膜与疏基丙酸（ＭＰＡ）的疏基形成Ｓ－Ａｕ键。使ＭＰＡ的游离羧基再通过碳二亚胺反应与ＡＣｈＥ的碱性氨基酸的氨基形成肽键连接,ＡＣｈＥ因而被固定于支持物表面,这样固定的ＡＣｈＥ可获得清晰成像而不脱落。     

碳纳米管原子力显微镜针尖的研究

本文研究了制作碳纳米管原子力显微镜针尖的方法和过程。在光学显微镜下，通过两个微工作台操纵将纯化后的多壁碳纳米管粘结在传统的原子力显微镜的Si针尖上。运用电蚀的方法优化碳管针尖的长度使其达到高分辨率的要求。我们运用制作的碳纳米管针尖在敲击模式下时G型免疫球蛋白进行扫描成像，结果显示了其典型的Y形结构，这是传统AFM的Si针尖无法获得的。     

AFM反馈系统仿真模型的建立及实验

原子力显微镜（ AFM）广泛应用于纳米尺度的成像和操纵,其较低的扫描速度严重影响了测试的效率。为此,许多研究人员通过设计先进的Z向控制算法改善系统的响应速度,达到提高扫描速度的目的,而先进的控制算法的实现首先需要对AFM的Z向反馈系统进行建模。为此,本文提出一种简单准确的系统辨识方法,通过对系统输入输出数据的分析,得到AFM的Z向反馈系统模型,并利用该模型验证先进控制算法的控制性能。实验表明该方法能为先进控制算法的设计和实现建立有效的仿真模型。     

海藻酸薄膜表面超微结构的原子力显微镜研究

本文采用原子力显微镜（ＡＦＭ）对海藻酸生物薄膜表面的超微结构进行了实验研究,选择出最佳观察方法。结果发现薄膜上分布不规则的微孔,其长短孔径之比大约为３：２,微孔的中心距为孔径的２倍。     

壳聚糖载药纳米微球对人肝癌细胞的杀伤作用及AFM探测

本文以5-氟尿嘧啶（5-Fu）为抗肿瘤药物模型,壳聚糖为载体,制备平均粒径约为250nm的5-氟尿嘧啶/壳聚糖（5-Fu/Cs）载药纳米微球。采用MTT法评价载药纳米微球在体外对人肝癌细胞BEL7402的杀伤率,并采用原子力显微镜探测用药处理前后的肿瘤细胞表面超微结构的变化。结果表明,载药纳米微球对肿瘤细胞的杀伤率在量效和时效上明显比同剂量单独5-Fu作用的杀伤率高;AFM结果显示5-Fu与载药纳米微球对人肝癌细胞BEL7402作用后的细胞膜表面超微结构的变化存在较大差异,载药纳米微球在肿瘤细胞表面的吸附作用或内吞作用,导致载药纳米微球在细胞表面的释药机制不同于单独药物的扩散模型。     

女贞子多糖结构的原子力显微镜研究

水提女贞子粗多糖经过纯化得到三种多糖分别为LL-Ⅰ1,LL-Ⅰ2,LL-Ⅲ。用气相色谱对女贞子多糖组分进行分析,用原子力显微镜对其结构形态进行观测,结果表明,LL-Ⅰ1,含有鼠李糖/核糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖;LL-Ⅰ2,含有鼠李糖/核糖和葡萄糖;LL-Ⅲ含有鼠李糖/核糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖。原子力显微镜分析表明LL-Ⅰ1,LL-Ⅰ2,LL-Ⅲ分别不同程度的聚集成股,且具有螺旋结构。这种现象可能与聚集体的分子间相互作用和糖链间的氢键缔合有关。     

原子力显微镜在页岩微观孔隙结构研究中的应用

正确认识页岩微观孔隙结构特征是研究页岩气赋存状态、渗流机制和资源评价等问题的基础。运用原子力显微镜观察川东南地区志留系龙马溪组黑色页岩表面的微观孔隙形态,分析了页岩原子力显微镜成像的影响因素,确定了最佳实验条件,最终实现了页岩5种类型的表面形态图像。在此基础上,重构了页岩表面的三维图像,并定量分析了孔隙的大小和深度。与扫描电镜图像相比,原子力显微镜不受样品导电性的影响,图像呈现页岩有机质内部的结构信息更清晰。因此,原子力显微成像可作为扫描电镜成像的有力补充,在进行扫描电镜测试之前,先进行原子力显微成像能够获得更多的样品表面信息,使得研究页岩微观孔隙结构的手段更为丰富。