应用
AFM作为高级的物理结构观察仪器为物理学，化学，生物学和其他许多学科开辟了探究神秘结构的强大武器。当然它自身依然有不足之处，但还是让我们以赞许的眼光来看待它吧。你是否正在因为不能直观看到蛋白质的迷人结构而遗憾或正在为弄清DNA的小小结构域而忙碌？AFM也许会帮你！以下以与我们相关的生物学领域为背景，我努力让它的优越功能一一再现。无论你是否对它的物理结构感兴趣，在今后的几年里在世界尤其在我国AFM仍应是研究工作者的法宝，就如共聚焦显微镜一样。
1 .核酸研究
AFM可用于获得高分辨率的核酸或核酸DAN蛋白复合物图像，对核酸参与的生理过程进行动态的微观观察，进行序列分析等。国内外学者已经获得了多种条件下的DNA和RNA图像，如单链、双链、三链DNA（3-7） 。CHERRY（8）观察了不同浓度盐离子对形态的影响。CJUIEY(9)观察了聚合酶复合物在水溶液中的装配过程，JIAO等(10)观察了肿瘤抑制蛋白P53与DNA上特定序列的结合。
随着碳纳米管探针的出现，AFM还可用于以下领域：（1）序列分析 WOLLEY报道了用碳纳米管探针AFM在质粒中进行特定序列的位置判断。用链霉抗生物素标记寡核苷酸探针，与片段上的靶序列DNA进行特异性杂交，沿探针合成双链，用观察标记的存在及其空间位置以分析特定序列在质粒中的位置。结果表明位点在特定处，与已知的处吻合。由于高分辨率的碳纳米管探针能区分不同的标记，因此可用上述方法检测个或多个位点。类似的实验已经被总结(11)（2）鉴定单元型 葡萄糖苷酰基转移酶基因有种多态位点，决定个等位基因。有两个单元型用传统方法不能区别，而区别它们对判断基因表达的酶活性有重要意义。WOELLEY(9)以IRD800和链霉抗生物素分别标记两个多态位点，用碳纳米管探针非常确切地将它们区分开来。（3）基因治疗 AFM已经被用于观察受体介导的DNA上调和聚集，AFM也被用于测量包含DNA的脂质体的大小来探求转染效率与脂质体大小的关系(12-15)
ＡＦＭ在ＤＮＡ分子结构研究中的局限性 任何事物都有两面性，AFM 作为实验手段也有一些不足。ＡＦＭ所得图像是针尖几何形状同样品特性的叠加，一个尖针尖应当分辨出给定样品更小的特征。这个结论一般对高弹性模量材料是有效的,然而目前发表的实验结果表明,利用尖针尖在生物样品中提高分辨率是有限的.这是因为针尖扫描时,会引起“软”样品的形变,而且形变的大小同针尖在样品接触面上产生的压力大小成正比.在一定的探针力作用下,尖针尖产生的压力更大,造成的样品额外形变量将影响ＡＦＭ图像分辨率,样品甚至有可能被尖针尖破坏。针尖的污染是影响空气中高分辨ＡＦＭ成像的最严重问题之一。大多数情况下,距离力曲线中的粘附力可用来控制针尖的污染情况，横向分辨率同粘附力的平方根成正比:粘附力主要由污染情况来决定并同针尖与样品接触面有线性关系,同时分辨率又同接触面积的半径成正比。一个污染的针尖可通过扫描纯碳膜来清洗,在ＡＦＭ研究中,这个过程对于空气中其他物质的污染也是有效的预防。如果在水溶液或有机溶剂中进行ＡＦＭ成像,由于液体对针尖有自我清洁的效应,探针污染不再是主要问题。在液体中进行ＡＦＭ成像虽然减少了针尖污染的可能性及针尖样品间的粘附力,但ＡＦＭ溶液成像中存在的氢键力正在引起人们的广泛关注。
2、蛋白质研究
（1） 膜蛋白
脂膜上有规律地排列或者能在膜上形成二维晶体的蛋白质均是适合于AFM进行研究的。脂膜相对于游离蛋白质分子，有较大的面积和伸展性，且膜上的分子紧密，排列使得膜蛋白分子的扫描过程中平面的飘移减少，图像质量增高。最早用AFM研究的膜蛋白是halobacterium halobim的紫膜上的视紫红蛋白。轻敲模式研究deinoccus radidum中的膜蛋白排列情况并发现膜蛋白有规则的六角形排列(16)。近来，AFM已经被广泛用于研究膜分子结构，例如有人用AFM研究四型胶原，白细胞介素1和硫酸糖化蛋白之间独立和相互之间的作用。膜蛋白是AFM的良好样品。概而言之，尽管AFM只是提供表面的信息， 但它有两优点（1）线性测量和垂直测量精度高；（2）可在溶液中直接测量，这就使改变溶液环境来观察表面改变成为可能(17)。
(2)游离蛋白质
游离蛋白质分子，由于其本身的高度活动性，不易在载体上良好固定，成像的质量不如膜蛋白，20nm以下的亚分子结构不易观测。到目前为止，比较成功运用AFM观测的游离蛋白质多为大分子，如纤维蛋白原，RNA聚合酶，纤维状蛋白以及蛋白分子排列等。
除研究单个蛋白质分子外、，AFM还用于蛋白质分子聚合的动力学过程研究，最早Drake等观察了血纤维蛋白的聚合过程，所得的图像清楚地解决了凝血过程中，到底血纤维蛋白聚合体之间能否相互聚合，还是只在聚合体的头尾一个个接上血纤维蛋白分子的问题。此外，AFM还被用于研究蛋白质的折叠（蛋白折叠），但这种单分子折叠研究技术仍有待提高，将AFM与其他技术结合会让我们得到有关蛋白质行为的更多信息。蛋白质之间相互作用 例如抗原抗体相互作用 PARBIN等 用AFM发现了HAS和它的抗体之间的相互识别的详细过程（18）。
