AFM用于获得高分辨率的核酸或核酸-蛋白复合物图象

原子力显微镜由G.Bin-nig等于1986年发明，是扫描探针显微镜家族的主要成员，其横向分辨率为2-3nm，纵向分辨率为0.5nm。它可以在接近生理环境的大气或液体条件下成像，获得直观的三维表面信息，还可以对原子和分子进行纳米级操纵，因此在生物结构的研究中具有独特的优势。十几年来，AFM已经应用于核酸、蛋白质、微生物、细胞等的研究，本文就其在生物学领域的应用进展做一综述。

AFM的探针位于微悬臂的底面末端，微悬臂约100-250um长，对力非常敏感。激光器发出一束激光照射到微悬臂上，当探针对样品表面进行扫描时，探针与样品表面原子之间的相互作用力使微悬臂发生偏转，随样品表面的起伏变化，经微悬臂反射到光敏检测器的光路也发生变化，光敏检测器将光斑位移信号转换后获得样品图象。

AFM可用于获得高分辨率的核酸或核酸-蛋白复合物图象，对核酸参与的生理过程进行动态的微观观察，进行DNA序列分析等。

国内外学者已经获得了多种条件下的DNA和RNA图象，如单链、双链、三链DNA。观察了不同浓度盐离子对DNA形态的影响。观察了DNA-RNA聚合酶复合物在水溶液中的装配过程，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。DNA序列分析报道了用碳纳米管AFM探针在质粒M13mp18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GGGCGCG，与DNA片段上的靶序列进行特异性杂交，沿探针合成DNA双链，用AFM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GGGCGCG位点在3390BP处，与已知的3405BP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2个或多个位点。

鉴定单元型UDP-葡萄糖苷酰基转移酶基因有2种多态位点，决定4个等位基因。其(*1/*3)和（*2/*4）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。Wooley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AFM非常确切地将它们区分开来：（*1/*3）型只在DNA分子末端有一个标记IRD800或链霉抗生物素；（*2/*4）型在DNA分子上有二个标记—IRD800和链霉抗生物素。