海藻酸钠自组装体系的AFM研究

运用原子力显微镜(AFM)对不同浓度海藻酸钠在云母表面上形成的自组装膜进行了研究,实验结果显示在0．001mg／ml时,海藻酸钠出现单分子聚集体形态;0.01mg／ml和0.05mg／ml时,呈现致密、紧凑的网格状结构。随着浓度的改变,海藻酸钠自组装表面超微结构也发生变化。初步分析了影响其表面超微结构变化的一些因素并运用耗散理论探讨了这种变化过程可能的机理。     

原子力显微镜技术在细胞研究中的进展

原子力显微镜(AFM)是生物显微技术的一个重要组成部分,可实现液体环境下活细胞高分辨率的成像与操作,为细胞生物学研究提供了新的方法。近年来,AFM已经逐渐发展成为集样品成像、力测量及操作等功能于一体的多功能生物细胞研究平台,在细胞研究中得到了广泛的应用。在简要介绍AFM组成与工作原理的基础上,详细阐述了近年来基于AFM成像与力谱技术的细胞研究的发展状况。针对AFM本身所存在的不足,介绍了AFM与其他技术相结合的研究成果,并对AFM在生物细胞研究中未来的发展方向进行了展望。     

液相外延碲镉汞表面化学腐蚀研究

应用不同浓度的溴甲醇溶液对液相外延碲镉汞表面进行化学腐蚀,并且测量了腐蚀速率。然后通过原子力显微镜及X射线光电子能谱分析了碲镉汞材料的表面状态。发现经过溴甲醇溶液腐蚀后,碲镉汞表面富碲现象较为严重而且表面粗糙度略有增加。     

液相型AFM的研制与金属腐蚀原位研究

介绍了新型液相型原子力显微镜（AFM）的工作原理、系统结构和独特性能，讨论了该AFM在金属腐蚀研究中的应用。利用液相型AFM对碳钢在NaCl溶液及Pb在草酸溶液中的腐蚀过程进行了原位观察，获得了理想的扫描图像。实验结果表明，金属腐蚀最初起始于原子或纳米尺度，之后逐渐扩大到宏观尺度；金属表面的凹坑或缺陷可加速其腐蚀；而表面突起的结构则被一层层腐蚀。     

原子力显微镜在高分子物理实验教学中的应用

原子力显微镜主要用来表征样品的表面结构与形貌,操作容易、简便,分辨能力可达到纳米级别,是目前对材料分析与纳米科技研究的重要工具之一.以聚合物的支化结构、聚氨酯的微相分离结构、聚合物的结晶熔融行为和流延法单向拉伸制备高密度聚乙烯微孔膜4个实验为例,将原子力显微镜运用于高分子物理实验教学中,以更好地阐明聚合物结构与性能之间的关系,使学生可以更好地理解相关高分子物理的基本概念和理论,同时使他们分析和解决问题的能力得到提升.     

LB技术制备金纳米粒子单层膜

利用LB技术在Si(100)基片上制作了金纳米粒子单层膜,采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对单层膜的表面形貌进行表征。实验结果表明,将表面压控制在22mN/m～26mN/m进行拉膜,可以得到大面积金纳米粒子的均匀致密单层膜。研究结果对于采用金纳米粒子单层膜构建DNA传感器和单电子器件方面具有重要的应用价值。     

Direct Observation of Photoinduced Ion Migration in Lead Halide Perovskites

Unique optoelectronic, electronic, and sensing properties of hybrid organic–inorganic perovskites (HOIPs) are underpinned by the complex interactions between electronic and ionic states. Here, the photoinduced field ion migration in HOIPs is directly observed. Using newly developed local probe time-resolved techniques, more significant CH₃NH₃⁺ migration than I⁻/Br⁻ migration in HOIPs is unveiled. It is found that light illumination only induces CH₃NH₃⁺ migration but not I⁻/Br⁻ migration. By directly observing temporal changes in bias-induced and photoinduced ion migration in device conditions, it is revealed that light illumination suppresses the bias-induced ion redistribution in the lateral device. These findings, being a necessary compensation of previous understandings of ion migration in HOIPs based on simulations and static and/or indirect measurements, offer advanced insights into the distinct light effects on the migration of organic cation and halides in HOIPs, which are expected to be helpful for improving the performance and the long-term stability of HOIPs optoelectronics.     

基于光刻胶热熔法的全息光栅表面粗糙度平滑处理

根据表面热动力学原理提出了一种成本低廉、制作周期短、易于实现的光刻胶热熔法,阐述了光刻胶热熔法的基本原理,探讨了光刻胶热熔对光刻胶光栅表面刻槽形状的影响。实验中,分别对经过和未经过热熔处理的光刻胶光栅做了离子束刻蚀。结果表明,利用表面张力作用可使熔融状态下的光刻胶光栅刻槽表面变得平滑,粗糙度降低,并且成功地在K9玻璃基底上得到了槽形较好的全息光栅。     

数字解调自激励频率调制原子力显微镜

研制了以石英音叉探针作为力传感器的频率调制原子力显微镜（FM-AFM）。利用石英音叉具有压电特性且品质因数高的特点,采用正反馈回路控制石英音叉自激振动于实时共振频率处,通过反馈回路中设置自动增益控制环节控制石英音叉振幅恒定;以简单的标定方法,由流经石英音叉的电流定量计算出石英音叉探针的振动幅度;设计了基于现场可编程逻辑...     

硅(001)衬底上生长的ZnO薄膜的AFM研究

对采用电子束反应蒸镀方法在低温下在硅（001）衬底上外延生长的ZnO薄膜的表面构像进行了原子力显微镜（AFM）观察，分析研究不同的衬底温度对薄膜表面形貌及结构特性的影响。在250℃衬底温度下获得的ZnO薄膜，膜表面平整，结构致密，表面平均不平整度小于3nm，说明在该衬底温度下获得的ZnO薄膜是高透明度、高质量、高度取向的单晶薄膜。     

宫颈上皮脱落细胞的微尺度力学性质及形貌学研究

目前临床中对宫颈脱落细胞的检查多局限于大体细胞形态学的观察.本文应用原子力显微镜及环境扫描电子显微镜对5例临床宫颈炎患者的宫颈脱落细胞进行了微区力学性质表征以及细胞表面微观形态的成像.结果显示,患者正常形态宫颈上皮脱落细胞在针尖压入深度为700 nm时杨氏模量近似正态分布,峰值在20～30kPa.且细胞表面微嵴明显,微...     

DNA的操纵方法研究：一项可应用于DNA测序及基因图谱的工作

操纵生物大分子以在纳米尺度上的构造分子建筑，是当今分子操纵领域中很具吸收力的研究主题。本文介绍一种通过改进的“分子梳”技术结合原子力显微镜，进行ＤＮＡ拉直操纵及成像。先在云母表面制备小分子单层膜，然后将长链ＤＮＡ转移支该膜上进行操纵。简单讨论了本方法在ＤＮＡ测序及基因图谱方面的应用．     

Mapping Morphological and Structural Properties of Lead Halide Perovskites by Scanning Nanofocus XRD

Scanning nanofocus X‐ray diffraction (nXRD) performed at a synchrotron is used to simultaneously probe the morphology and the structural properties of spin‐coated CH₃NH₃PbI₃ (MAPI) perovskite films for photovoltaic devices. MAPI films are spin‐coated on a Si/SiO₂/poly(3,4‐ethylenedioxythiophene):polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) substrate held at different temperatures during the deposition in order to tune the perovskite film coverage. The films are then investigated using nXRD and scanning electron microscopy (SEM). The advantages of nXRD over SEM and other techniques are discussed. A method to visualize, selectively isolate, and structurally characterize single perovskite grains buried within a complex, polycrystalline film is developed. The results of nXRD measurements are correlated with solar cell device measurements, and it is shown that spin‐coating the perovskite precursor solution at elevated temperatures leads to improved surface coverage and enhanced solar cell performance.     

人体腰椎间盘中胶原的AFM医学分级

对胶原结构的医学分级，长期以来见解不一。本文采用原子力显微镜（ＡＦＭ）由于二十余例人体腰椎间盘中取出组织进行观察，侧生对样本组织中的胶原结构进行的分析表明，胶原纤维（束）。原胶原纤维及胶原分子的三级分法适用于人体腰椎间盘中胶原的医学分级。     

原子力显微镜在生殖支原体研究中的应用

为了确定生殖支原体在活性条件下的结构形貌,并在较高的分辨水平上观察其三维形貌结构,本研究采用原子力显微在常温常压下对生殖支原体标准株及分离株进行形态学的初步观察,将标本固定于云母上,在ｔａｐｐｉｎｇ模式下扫描成像,结果显示：生殖支原体多呈烧瓶状或鸭梨状,有突出的颈产及膨大的头端,与电镜观察结果类似,其大小亦与银镜测量结果类似。     

金纳米粒子有序膜结构的原子力显微研究

通过控制所滴加的金纳米粒子氯仿溶胶的浓度,在高序定向裂解石墨（HOPG）上,可以形成二维乃至三维有序的金纳米粒子膜结构,本文主要利用原子力显微镜中的轻敲原子力（TM－AFM）显微模式,采用形貌与相位同时成像技术以及透射电镜技术,对所形成的有序膜结构进行了系统的表征,并着重阐述了相应成像在表征膜结构方面的重要作用。     

AFM观察稳恒磁场对细胞表面精细结构的影响

利用原子力显微镜(AFM)观察稳恒磁场(SMF)处理后,悬浮生长细胞(K562人白血病细胞)、贴壁生长细胞(人结肠癌SW480细胞)、小鼠肝癌细胞Hepal-6和原代小鼠肝细胞表面精细结构的变化,以了解SMF杀伤肿瘤细胞的可能机制.观察结果显示:随曝磁时间延长,SMF可在肿瘤细胞表面造成不同程度损伤,主要表现为细胞膜上出现许多大小不一的凹陷,且凹陷数量和直径随着曝磁时间延长而增加.与MTT检测相比,AFM观察到的各类细胞表面损伤远早于细胞的生长抑制.实验观察显示,悬浮生长细胞比贴壁生长细胞对磁场处理更为敏感,小鼠肝癌细胞比肝细胞对磁处理更敏感.实验结果显示,AFM能够及早观察到细胞表面因SMF作用而产生的精细结构方面的变化.     

DNA单分子的纳米定位切割与拾取研究

报道了一种对DNA单分子进行精细的纳米定位切割和拾取的技术。首先用分子梳技术将DNA拉直固定在经3-氨基丙基三乙氧基硅烷修饰的云母基底上，然后通过精细控制原子力显微镜针尖与DNA样品之间的作用力，实现了对DNA链的定位切割和拾取。这种方法不仅可制备应用于临床遗传诊断和致病基因的定位等多种的微小DNA探针．而且有望发展为一种基于纳米操纵技术的DNA有序化测序策略。     

PC12细胞凋亡及其细胞膜表面超微结构的原子力显微镜形态学观察

本文采用原子力显微镜(AFM)对PC12细胞的凋亡及其膜表面超微结构进行了实验研究，研究表明AFM可直接观察PC12细胞的生长情况，凋亡细胞膜发生皱缩、凹陷，并形成微绒毛消失的凋亡小体等现象。AFM有望发展成为一种研究细胞凋亡的工具。     

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。