熒光顯微鏡應(yīng)用于三維測量生物分子？

熒光顯微鏡應(yīng)用新領(lǐng)域，可三維測試單個(gè)生物分子。這種方法是中美兩國生物學(xué)家利用光學(xué)顯微與原子力顯微技術(shù)結(jié)合起來開發(fā)出來的新方法。

據(jù)每日科學(xué)近日報(bào)道，*近，美國愛荷華大學(xué)與國家能源部艾米實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家合作，將光學(xué)顯微與原子力顯微技術(shù)結(jié)合起來，開發(fā)出一種能對單個(gè)生物分子進(jìn)行三維測量的方法，準(zhǔn)確性和精確性都達(dá)到納米級(jí)別。*近出版的《納米快報(bào)》上詳細(xì)介紹了該技術(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)只能從二維平面來測量單個(gè)分子，只有X軸和Y軸，新技術(shù)稱為駐波軸向納米儀(AWAN)，讓研究人員能測量Z軸，也就是高度軸，樣本也不需要經(jīng)過傳統(tǒng)光學(xué)或特殊表面處理。

“這是一種**類型的測量技術(shù)，可以確定分子Z軸方向的位置?！闭撐暮现?、愛荷華大學(xué)物理與天文學(xué)副教授珊吉維·西瓦珊卡說，他們承擔(dān)的研究項(xiàng)目有兩個(gè)目標(biāo)：一是研究生物細(xì)胞彼此之間怎樣粘合，二是開發(fā)研究這些細(xì)胞的新工具。為此他們開發(fā)了新的顯微技術(shù)。

研究小組用熒光納米球和DNA單鏈測試了新式混合顯微鏡。他們把一臺(tái)商用原子力顯微鏡與一臺(tái)單分子熒光顯微鏡結(jié)合。將原子力顯微鏡的懸臂針尖放置在一束聚焦激光束上，以產(chǎn)生駐波紋樣。

駐波是頻率和振幅均相同、振動(dòng)方向一致、傳播方向相反的兩列波疊加后形成的波。波在介質(zhì)中傳播時(shí)其波形不斷向前推進(jìn)，稱為行波；上述兩列波疊加后波形并不向前推進(jìn)，叫做駐波。將一個(gè)經(jīng)處理發(fā)光的分子放置于駐波內(nèi)，當(dāng)原子力顯微鏡**上下移動(dòng)時(shí)，分子表面相應(yīng)于它距針尖的距離而起伏發(fā)出熒光，由此可以對這一距離進(jìn)行測量。在實(shí)驗(yàn)中，該技術(shù)在測量分子時(shí)可以準(zhǔn)確到1納米內(nèi)，測量可多次重復(fù)，精確度達(dá)到3.7納米。

西瓦珊卡說，該技術(shù)可以通過顯微鏡來提供高分辨率數(shù)據(jù)，給醫(yī)療研究人員帶來便利。還具有商業(yè)化潛力，促進(jìn)單分子生物物理學(xué)的研究。

熒光顯微鏡，國際上多個(gè)組織正在積極推廣專業(yè)的熒光顯微鏡產(chǎn)品，而此次科學(xué)家利用商用原子力顯微鏡與一臺(tái)單分子熒光顯微鏡結(jié)合三維測試分子的方法，將有利于熒光顯微鏡市場的進(jìn)一步發(fā)展。