接触模式原子力显微镜作为形态观察和细菌细胞损伤分析的快速技术

该协议显示了使用接触模式原子力显微镜来观察由于特定疾病或治疗引起的细胞形态变化。强烈建议在此过程中使用密封容器以避免污染，并尽快分析固定样品以避免老化。首先将样品固定在载玻片上，将载玻片轻轻地放在火焰上几次，直到样品干燥。

将固定的样品放入培养皿中，并将它们运送到原子力显微镜设备中进行观察。接下来，打开计算机和原子力显微镜。然后在软件中选择接触模式、ContAI-G 探头和自动斜率选项。

通过将设定点设置为 20 纳米、P 增益设置为 10， 000、I 增益设置为 1， 000、D 增益设置为零以及尖端电压设置为 0 毫伏来设置 Z 控制器的默认值。使用 70 微米扫描范围头，将样品置于 AFM 接触模式。通过使用安装在集成在扫描头中的两个镜头上的相机，快速查看探头下方区域的表面。

现在，通过在XY平面中手动置换所需区域来选择所需区域。允许探头以电子方式接近样品表面，直到达到接触。通过减小XY斜率方向，以电子方式调整扫描仪和样品表面的XY测量平面。

将软件的标准参数设置为每秒一行，每行256点。然后执行 70 x 70 微米区域的完整扫描范围。使用缩放工具选择较小的区域。

通过电子缩回悬臂并沿XY平面移动样品，从样品中选择一个新区域。然后执行新的扫描，如前所述。接下来，使用过滤器选择中图像的工具菜单中的逐行调平来执行数据处理。

优化颜色条中的最大和最小高度，以获得最佳图像分辨率。最后，使用分析菜单执行图像分析。使用所需工具选择初始点和终点以确定长度和距离。

对细菌培养物的原子力显微镜分析表明，金黄色葡萄球菌培养物按球菌聚集区分布。尺度的增加表明，种群分布和球菌形态的了解程度更高。AFM接触模式图像允许确定cocci的大小，其平均宽度为1.25微米。

湖南假单胞菌在整个玻璃支撑表面上表现出均匀的分布，形成粘附的单层。培养物呈杆状，长度为1.9微米，宽度为0.9微米。由于严重的细胞结构恶化，金黄色葡萄球菌氧化镁纳米颗粒的微稀释暴露导致光滑表面和均匀轮廓的损失。

在浓度高于MIC的培养物中观察到囊泡形成和胞质物质释放。在大肠杆菌培养物中也获得了类似的结果，对照显示光滑的表面，突出了其均匀的棒状形状。该结构在1， 000 PPM纳米颗粒暴露时完全消失，只有可区分的轮廓。

正确执行样品固定非常重要，因为它对于进一步分析至关重要。图像过滤器有助于提供良好的图像分辨率和样本细节。使用固定方法，可以应用AFM非接触模式，这有助于研究机械性能。

这种方法对于专注于细菌细胞损伤分析的医学和微生物学研究来说可能是一种廉价且有用的工具。