Bacterial Immobilization for Imaging by Atomic Force Microscopy

AFM is a high-resolution (nm scale) imaging tool that mechanically probes a surface.  It has the ability to image cells and biomolecules, in a liquid ...

Eastern Virginia Medical School

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Chronic lung infections in cystic fibrosis patients are primarily caused by Pseudomonas aeruginosa. Though difficult to counteract effectively, colistin, an antimicrobial peptide, is proving useful. However, the exact mechanism of action of colistin is not fully understood. In this study, atomic force microscopy (AFM) was used to evaluate, in a liquid environment, the changes in P. aeruginosa morphology and nanomechanical properties due to exposure to colistin. The results of this work revealed that after 1 h of colistin exposure the ratio of individual bacteria to those found to be arrested in the process of division changed from 1.9 to 0.4 and the length of the cells decreased significantly. Morphologically, it was observed that the bacterial surface changed from a smooth to a wrinkled phenotype after 3 h exposure to colistin. Nanomechanically, in untreated bacteria, the cantilever indented the bacterial surface significantly more than it did after 1 h of colistin treatment (P-value = 0.015). Concurrently, after 2 h of exposure to colistin, a significant increase in the bacterial spring constant was also observed. These results indicate that the antimicrobial peptide colistin prevents bacterial proliferation by repressing cell division. We also found that treatment with colistin caused an increase in the rigidity of the bacterial cell wall while morphologically the cell surface changed from smooth to wrinkled, perhaps due to loss of lipopolysaccharides (LPS) or surface proteins.

Effects of colistin on surface ultrastructure and nanomechanics of Pseudomonas aeruginosa cells.

Infections pulmonaires chroniques chez les patients atteints de fibrose kystique sont principalement dues &#xE0; Pseudomonas aeruginosa. Bien que difficile &#xE0; combattre efficacement, la colistine, un peptide antimicrobien, se r&#xE9;v&#xE8;le utile. Cependant, le m&#xE9;canisme d&#x26;#39;action exact de la colistine n&#x26;#39;est pas enti&#xE8;rement comprise. Dans cette &#xE9;tude, la microscopie &#xE0; force atomique (AFM) a &#xE9;t&#xE9; utilis&#xE9; pour &#xE9;valuer, dans un milieu liquide, les modifications de la morphologie de P. aeruginosa et les propri&#xE9;t&#xE9;s m&#xE9;caniques dus &#xE0; l&#x26;#39;exposition &#xE0; la colistine. Les r&#xE9;sultats de ce travail a r&#xE9;v&#xE9;l&#xE9; que, apr&#xE8;s 1 h de l&#x26;#39;exposition colistine le ratio de bact&#xE9;ries individuelles &#xE0; celles qu&#x26;#39;on trouve &#xE0; &#xEA;tre arr&#xEA;t&#xE9; dans le processus de la division a chang&#xE9; de 1,9 &#xE0; 0,4 et la longueur des cellules a diminu&#xE9; de mani&#xE8;re significative. Morphologiquement, il a &#xE9;t&#xE9; observ&#xE9; que la surface de la bact&#xE9;rie a chang&#xE9; &#xE0; partir d&#x26;#39;une douceur vers un ph&#xE9;notype rid&#xE9; apr&#xE8;s 3 h d&#x26;#39;exposition &#xE0; la colistine. Nanomechanically, chez les bact&#xE9;ries non trait&#xE9;es, le cantilever en retrait de la surface de la bact&#xE9;rie beaucoup plus que cela s&#x26;#39;est produit apr&#xE8;s 1 h de la colistine traitement (P-value = 0,015). Parall&#xE8;lement, apr&#xE8;s 2 h d&#x26;#39;exposition &#xE0; la colistine, une augmentation significative de la constante du ressort bact&#xE9;rienne a &#xE9;galement &#xE9;t&#xE9; observ&#xE9;e. Ces r&#xE9;sultats indiquent que le peptide antimicrobien colistine emp&#xEA;che la prolif&#xE9;ration bact&#xE9;rienne en r&#xE9;primant la division cellulaire. Nous avons &#xE9;galement constat&#xE9; que le traitement avec la colistine a caus&#xE9; une augmentation de la rigidit&#xE9; de la paroi cellulaire bact&#xE9;rienne tout en morphologiquement la surface cellulaire a chang&#xE9; de lisse &#xE0; rid&#xE9;e, peut-&#xEA;tre due &#xE0; la perte de lipopolysaccharides (LPS) ou des prot&#xE9;ines de surface.

Effets de la colistine sur Ultrastructure de surface et Nanom&#xE9;canique de cellules de Pseudomonas aeruginosa

Chronischen Lungen-Infektionen bei Mukoviszidose-Patienten werden in erster Linie durch Pseudomonas Aeruginosa verursacht. Obwohl schwer zu effektiv entgegenzuwirken, erweist Colistin, ein antibiotisches Peptid n&uuml;tzlich. Der genaue Wirkmechanismus von Colistin ist jedoch nicht vollst&auml;ndig verstanden. In dieser Studie wurde Rasterkraftmikroskopie (AFM) verwendet, in einer Umgebung mit Fl&uuml;ssigkeit die &Auml;nderungen in p. Aeruginosa Morphologie und nanomechanischen Eigenschaften aufgrund der Exposition gegen&uuml;ber Colistin zu bewerten. Die Ergebnisse dieser Arbeit ergab, dass nach 1 h Colistin-Ausstellung, die das Verh&auml;ltnis der einzelnen Bakterien zu denen gefunden in den Prozess der Teilung verhaftet werden von 1,9 auf 0,4 und die L&auml;nge der Zellen deutlich sank. Morphologisch, wurde festgestellt, dass die bakterielle Oberfl&auml;che aus einem glatten zu einem faltigen Ph&auml;notyp nach 3 h Exposition mit Colistin ge&auml;ndert. Nanomechanically, in unbehandelten Bakterien der Ausladung einger&uuml;ckt die bakterielle Oberfl&auml;che deutlich mehr als es tat nach 1 Std. Colistin Behandlung (P-Wert = 0,015). Gleichzeitig wurde ein deutlicher Anstieg der bakteriellen Federrate nach 2 h der Exposition gegen&uuml;ber Colistin, auch beobachtet. Diese Ergebnisse zeigen, dass die antimikrobiellen Peptid Colistin bakterielle Vermehrung verhindert durch Unterdr&uuml;ckung der Zellteilung. Wir fanden auch, dass die Behandlung mit Colistin verursacht eine Erh&ouml;hung in der Steifigkeit der bakteriellen Zellwand, w&auml;hrend der Zelloberfl&auml;che morphologisch von Smooth, Runzlig, vielleicht durch den Verlust der Lipopolysaccharide (LPS) oder Oberfl&auml;che Proteine ge&auml;ndert.

Auswirkungen von Colistin auf Oberfl&auml;che Ultrastruktur und Nanomechanics von Pseudomonas Aeruginosa Zellen.

Infezioni polmonari croniche nei pazienti di fibrosi cistica sono principalmente causate da Pseudomonas aeruginosa. Anche se difficile da contrastare efficacemente, colistina, un peptide antimicrobico, si sta rivelando utile. Tuttavia, l&#39;esatto meccanismo di azione del colistin non &egrave; pienamente compresa. In questo studio, microscopia a forza atomica (AFM) &egrave; stata utilizzata per valutare, in un ambiente liquido, i cambiamenti nelle propriet&agrave; di morfologia e nanomeccanici p. aeruginosa a causa di esposizione alla colistina. I risultati di questo lavoro ha rivelato che dopo 1 h di esposizione colistina il rapporto dei singoli batteri a quelli trovato a essere arrestato nel processo di divisione modificato da 1,9 a 0,4 e la lunghezza delle celle &egrave; diminuito significativamente. Morfologicamente, &egrave; stato osservato che la superficie batterica cambiato da una superficie liscia in un fenotipo rugoso dopo un&#39;esposizione di 3 h a colistina. Nanomechanically, nei batteri non trattate, il cantilever rientrata la superficie batterica significativamente pi&ugrave; che ha fatto dopo 1 h di trattamento colistina (valore P = 0,015). Contemporaneamente, dopo 2 ore di esposizione alla colistina, un aumento significativo nella costante molla batterica &egrave; stato osservato anche. Questi risultati indicano che la colistina peptide antimicrobico impedisce la proliferazione batterica di reprimere la divisione cellulare. Abbiamo anche trovato che il trattamento con colistina ha causato un aumento della rigidit&agrave; della parete cellulare batterica mentre morfologicamente la superficie della cellula modificata da liscia a rugosa, forse a causa della perdita di lipopolisaccaridi (LPS) o proteine della superficie.

Effetti di colistin sulla superficie ultrastruttura e la nanomeccanica delle cellule di Pseudomonas aeruginosa.

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&#x8868;&#x9762;&#x5FAE;&#x7D30;&#x69CB;&#x9020;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x7DD1;&#x81BF;&#x83CC;&#x7D30;&#x80DE;&#x306E;&#x30CA;&#x30CE;&#x30E1;&#x30AB;&#x30CB;&#x30AF;&#x30B9;&#x306B;&#x30B3;&#x30EA;&#x30B9;&#x30C1;&#x30F3;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;

&#xC8FC;&#xB85C; &#xB179; &#xB18D; &#xADE0;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD558;&#xB294; &#xB0AD; &#xC131; &#xC12C;&#xC720; &#xC99D; &#xD658;&#xC790;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB9CC;&#xC131; &#xD3D0; &#xAC10;&#xC5FC;. &#xBE44;&#xB85D; &#xD6A8;&#xACFC;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xB300;&#xD56D; &#xD558;&#xAE30; &#xC5B4;&#xB824;&#xC6B4; colistin, &#xD56D;&#xADE0; &#xC131; &#xD3A9; &#xD2F0; &#xB4DC; &#xC720;&#xC6A9; &#xC99D;&#xBA85;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098; colistin &#xD589;&#xB3D9;&#xC758; &#xC815;&#xD655;&#xD55C; &#xBA54;&#xCEE4;&#xB2C8;&#xC998;&#xC740; &#xC644;&#xC804;&#xD788; &#xC774;&#xD574; &#xB418;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC6D0;&#xC790; &#xD798; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; (AFM) &#xC561;&#xCCB4; &#xD658;&#xACBD;&#xC5D0; &#xB178;&#xCD9C; colistin&#xB85C; &#xC778; &#xD53C; &#xB18D; &#xADE0; &#xD615;&#xD0DC;&#xD559; &#xBC0F; nanomechanical &#xC18D;&#xC131;&#xC758; &#xBCC0;&#xD654;&#xB97C; &#xD3C9;&#xAC00; &#xD558; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xB418;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC791;&#xC5C5;&#xC758; &#xACB0;&#xACFC; &#xADF8; &#xAC1C;&#xBCC4; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;&#xC758; &#xBD84;&#xD560; &#xACFC;&#xC815;&#xC5D0;&#xC11C; &#xCCB4;&#xD3EC; &#xBC1C;&#xACAC; colistin &#xB178;&#xCD9C;&#xC758; 1 &#xC2DC;&#xAC04; 0.4 1.9&#xC5D0;&#xC11C; &#xBCC0;&#xACBD; &#xD558; &#xACE0; &#xC140;&#xC758; &#xAE38;&#xC774; &#xD06C;&#xAC8C; &#xAC10;&#xC18C; &#xD55C; &#xD6C4; &#xACF5;&#xAC1C;. &#xD615;&#xD0DC;&#xD559;, &#xADF8; &#xC138;&#xADE0; &#xD45C;&#xBA74;&#xC5D0;&#xC11C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBCC0;&#xACBD; &#xBD80;&#xB4DC;&#xB7EC;&#xC6B4; &#xC8FC;&#xB984;&#xB41C; &#xD615; colistin&#xC5D0; 3 &#xC2DC;&#xAC04; &#xB178;&#xCD9C; &#xD6C4; &#xAD00;&#xCC30;. Nanomechanically &#xCE58;&#xB8CC; &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;&#xC5D0;&#xC11C; &#xCE94;&#xD2F8;&#xB808;&#xBC84; &#xD06C;&#xAC8C; &#xC138;&#xADE0;&#xC131; &#xD45C;&#xBA74; &#xAD74;&#xACE1;&#xC774; &#xB354; &#xC774;&#xC0C1; colistin &#xCE58;&#xB8CC;&#xC758; 1 &#xC2DC;&#xAC04; &#xD6C4;&#xC5D0; &#xD55C; (P-&#xAC12; = 0.015). &#xB3D9;&#xC2DC;&#xC5D0;, colistin &#xB178;&#xCD9C; 2 &#xC2DC;&#xAC04; &#xD6C4; &#xC138;&#xADE0; &#xC2A4;&#xD504;&#xB9C1; &#xC0C1;&#xC218;&#xC5D0; &#xC0C1;&#xB2F9;&#xD55C; &#xC99D;&#xAC00; &#xAD00;&#xCC30;&#xB3C4; &#xB418;&#xC5C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACB0;&#xACFC; &#xD56D;&#xADE0; &#xC131; &#xD3A9; &#xD2F0; &#xB4DC; colistin &#xC138;&#xD3EC; &#xBD84;&#xC5F4;&#xC744; &#xC5B5; &#xB204;&#xB974;&#xC9C0;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC138;&#xADE0; &#xD655;&#xC0B0;&#xC744; &#xBC29;&#xC9C0; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0C5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB610;&#xD55C; colistin &#xD615;&#xD0DC;&#xD559; &#xC138;&#xD3EC; &#xD45C;&#xBA74;&#xC5D0;&#xC11C; lipopolysaccharides (LPS) &#xB610;&#xB294; &#xD45C;&#xBA74; &#xB2E8;&#xBC31;&#xC9C8;&#xC758; &#xC190;&#xC2E4;&#xB85C; &#xC778;&#xD574; &#xC8FC;&#xB984;&#xC774; &#xBD80;&#xB4DC;&#xB7FD;&#xAC8C; &#xBCC0;&#xACBD; &#xD558;&#xB294; &#xB3D9;&#xC548; &#xC138;&#xADE0; &#xC138;&#xD3EC; &#xBCBD;&#xC758; &#xAC15;&#xC131; &#xC99D;&#xAC00; &#xC6D0;&#xC778;&#xC73C;&#xB85C; &#xADF8; &#xCE58;&#xB8CC;&#xB97C; &#xBC1C;&#xACAC;.

&#xD45C;&#xBA74; &#xB300;&#xAD8C; &#xBC0F; &#xB179; &#xB18D; &#xADE0; &#xC138;&#xD3EC;&#xC758; nanomechanics colistin&#xC758; &#xD6A8;&#xACFC;.

Las infecciones pulmonares cr&#xF3;nicas en pacientes con fibrosis qu&#xED;stica son causados &#x200B;&#x200B;principalmente por Pseudomonas aeruginosa. Aunque es dif&#xED;cil de contrarrestar con eficacia, la colistina, un p&#xE9;ptido antimicrobiano, est&#xE1; resultando &#xFA;til. Sin embargo, el mecanismo exacto de acci&#xF3;n de la colistina no se entiende completamente. En este estudio, la microscop&#xED;a de fuerza at&#xF3;mica (AFM) se utiliz&#xF3; para evaluar, en un medio l&#xED;quido, los cambios en la morfolog&#xED;a de P. aeruginosa y propiedades nanomec&#xE1;nicos debido a la exposici&#xF3;n a la colistina. Los resultados de este trabajo revel&#xF3; que despu&#xE9;s de 1 h de exposici&#xF3;n colistina la proporci&#xF3;n de bacterias individuales a los que se encuentran a ser detenido en el proceso de divisi&#xF3;n cambiado desde 1,9 hasta 0,4 y la longitud de las c&#xE9;lulas se redujo significativamente. Morfol&#xF3;gicamente, se observ&#xF3; que la superficie bacteriana cambiado de una curva en un fenotipo arrugada despu&#xE9;s de 3 h de exposici&#xF3;n a la colistina. Nanomechanically, en las bacterias no tratadas, la sangr&#xED;a en voladizo de la superficie bacteriana significativamente m&#xE1;s de lo que hizo despu&#xE9;s de 1 h de la colistina tratamiento (p-valor = 0,015). Al mismo tiempo, despu&#xE9;s de 2 h de exposici&#xF3;n a la colistina, un aumento significativo de la constante de resorte bacteriana se observ&#xF3; tambi&#xE9;n. Estos resultados indican que el p&#xE9;ptido antimicrobiano colistina impide la proliferaci&#xF3;n bacteriana mediante la represi&#xF3;n de la divisi&#xF3;n celular. Tambi&#xE9;n se encontr&#xF3; que el tratamiento con colistina caus&#xF3; un aumento en la rigidez de la pared celular bacteriana, mientras que la superficie de c&#xE9;lulas morfol&#xF3;gicamente cambiado de liso a rugoso, quiz&#xE1;s debido a la p&#xE9;rdida de lipopolisac&#xE1;ridos (LPS) o prote&#xED;nas de superficie.

Efectos de la colistina en la ultraestructura de superficie y la nanomec&#xE1;nica de las c&#xE9;lulas de Pseudomonas aeruginosa

La capacit&#xE9; d&#x26;#39;&#xE9;valuer les relations structure-fonction en temps r&#xE9;el a permis la microscopie &#xE0; sonde (SPM) &#xE0; assumer un r&#xF4;le de premier plan dans la recherche biologique apr&#xE8;s g&#xE9;nomique. Dans ce mini-revue, nous mettons en &#xE9;vidence le d&#xE9;veloppement de techniques d&#x26;#39;imagerie et accessoires qui ont permis &#xE0; SPM &#xE0; impr&#xE9;gner de nombreux domaines cl&#xE9;s de la recherche contemporaine. Nous commen&#xE7;ons par examiner l&#x26;#39;invention du microscope &#xE0; balayage &#xE0; effet tunnel (STM) par Binnig et Rohrer en 1982 et de discuter de la fa&#xE7;on dont il a servi pour les biologistes de l&#x26;#39;&#xE9;quipe avec des physiciens pour int&#xE9;grer la microscopie &#xE0; haute r&#xE9;solution dans la science biologique. Nous rappelons aux probl&#xE8;mes de l&#x26;#39;imagerie non conducteurs &#xE9;chantillons biologiques avec la STM et raconter comment cela a conduit &#xE0; l&#x26;#39;&#xE9;volution du microscope &#xE0; force atomique (AFM) d&#xE9;velopp&#xE9;e par Binnig, Quate, et Gerber, en 1986. Commercialisation dans les ann&#xE9;es 1980 &#xE9;tablie SPM comme un puissant outil de recherche dans le milieu de la recherche biologique. Contacter le mode imagerie AFM a &#xE9;t&#xE9; rapidement compl&#xE9;t&#xE9;e par le d&#xE9;veloppement de modes d&#x26;#39;imagerie non-contact. Ces modes de non-contact est finalement devenu le principal objectif pour d&#x26;#39;autres nouvelles applications, y compris le d&#xE9;veloppement de m&#xE9;thodes d&#x26;#39;analyse rapides. L&#x26;#39;extr&#xEA;me sensibilit&#xE9; du cantilever AFM a &#xE9;t&#xE9; reconnu et a &#xE9;t&#xE9; d&#xE9;velopp&#xE9; dans les applications pour mesurer les forces n&#xE9;cessaires pour l&#x26;#39;indentation des surfaces biologiques et la rupture de liaisons entre les biomol&#xE9;cules. En outre l&#x26;#39;augmentation fonctionnelle au d&#xE9;veloppement de t&#xEA;te de fl&#xE8;che a permis de techniques nouvelles et &#xE9;mergentes, y compris la num&#xE9;risation d&#x26;#39;ions microscopie &#xE0; conductance (SICM), microscope &#xE0; balayage &#xE9;lectrochimique (SECM), la microscopie &#xE0; force Kelvin (KFM) et proche &#xE0; balayage holographie champ ultrasonore (SNFUH).

Microscopie &#xE0; force atomique d&#x26;#39;&#xE9;chantillons biologiques

&#x8BC4;&#x4F30;&#x4E2D;&#x5B9E;&#x65F6;&#x7684;&#x7ED3;&#x6784;&#x529F;&#x80FD;&#x5173;&#x7CFB;&#x7684;&#x80FD;&#x529B;&#x4F7F;&#x5F97;&#x90AE;&#x653F;&#x57FA;&#x56E0;&#x7EC4;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7814;&#x7A76;&#x4E2D;&#x626B;&#x63CF;&#x63A2;&#x9488;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C; (SPM) &#x627F;&#x62C5;&#x4E86;&#x7A81;&#x51FA;&#x7684;&#x4F5C;&#x7528;&#x3002;&#x5728;&#x6B64;&#x60F3;&#x65B9;&#x8BBE;&#x6CD5;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5F3A;&#x8C03;&#x8BA9; SPM &#x5E76;&#x6E17;&#x900F;&#x5230;&#x5F53;&#x4EE3;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x8BB8;&#x591A;&#x5173;&#x952E;&#x9886;&#x57DF;&#x7684;&#x6210;&#x50CF;&#x548C;&#x8F85;&#x52A9;&#x6280;&#x672F;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x9996;&#x5148;&#x7814;&#x7A76;&#x53D1;&#x660E;&#x7684;&#x626B;&#x63CF;&#x96A7;&#x9053;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C; (STM) &#x7531; Binnig &#x548C;&#x52D2;&#x7F57;&#x8D6B;&#x5728; 1982 &#x5E74;&#x548C;&#x8BA8;&#x8BBA;&#x5B83;&#x5982;&#x4F55;&#x63D0;&#x4F9B;&#x7ED9;&#x56E2;&#x961F;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x5BB6;&#x4E0E;&#x7269;&#x7406;&#x5B66;&#x5BB6;&#x5C06;&#x9AD8;&#x5206;&#x8FA8;&#x7387;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x7EB3;&#x5165;&#x751F;&#x7269;&#x79D1;&#x5B66;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x6307;&#x5411;&#x6210;&#x50CF;&#x626B;&#x63CF;&#x96A7;&#x9053;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x5BFC;&#x7535;&#x751F;&#x7269;&#x6837;&#x54C1;&#x7684;&#x95EE;&#x9898;&#xFF0C;&#x6D89;&#x53CA;&#x5982;&#x4F55;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x5BFC;&#x81F4;&#x4E86;&#x539F;&#x5B50;&#x529B;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C; &#xFF08;AFM&#xFF09; &#x7684;&#x6F14;&#x53D8;&#x548C;&#x5236;&#x5B9A;&#x7684; Binnig&#x3001; &#x8D21;&#x560E;&#xFF0C;&#x845B;&#x4F2F;&#xFF0C;&#x4E8E; 1986 &#x5E74;&#x3002;&#x5728; 1980 &#x5E74;&#x4EE3;&#x540E;&#x671F;&#x7684;&#x5546;&#x4E1A;&#x5316;&#x5EFA;&#x7ACB; SPM &#x4F5C;&#x4E3A;&#x4E00;&#x79CD;&#x5F3A;&#x6709;&#x529B;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x5DE5;&#x5177;&#x751F;&#x7269;&#x7814;&#x7A76;&#x754C;&#x3002;&#x63A5;&#x89E6;&#x6A21;&#x5F0F; AFM &#x6210;&#x50CF;&#x5F88;&#x5FEB;&#x5F97;&#x5230;&#x8865;&#x5145;&#x975E;&#x63A5;&#x89E6;&#x6210;&#x50CF;&#x6A21;&#x5F0F;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x975E;&#x63A5;&#x89E6;&#x6A21;&#x5F0F;&#x6700;&#x7EC8;&#x6210;&#x4E3A;&#x8FDB;&#x4E00;&#x6B65;&#x65B0;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x53D1;&#x5C55;&#x7684;&#x5FEB;&#x901F;&#x626B;&#x63CF;&#x65B9;&#x6CD5;&#x7684;&#x4E3B;&#x8981;&#x91CD;&#x70B9;&#x3002;&#x539F;&#x5B50;&#x529B;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x60AC;&#x81C2;&#x7684;&#x6781;&#x7AEF;&#x654F;&#x611F;&#x6027;&#x627F;&#x8BA4;&#xFF0C;&#x5E76;&#x5DF2;&#x53D1;&#x5C55;&#x6210;&#x4E3A;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x6D4B;&#x91CF;&#x90E8;&#x961F;&#x6240;&#x9700;&#x7684;&#x7F29;&#x8FDB;&#x751F;&#x7269;&#x8868;&#x9762;&#x548C;&#x6253;&#x7834;&#x751F;&#x7269;&#x5206;&#x5B50;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x7EBD;&#x5E26;&#x3002;&#x8FDB;&#x4E00;&#x6B65;&#x529F;&#x80FD;&#x6269;&#x5145;&#x5230;&#x60AC;&#x81C2;&#x63D0;&#x793A;&#x5141;&#x8BB8;&#x53D1;&#x5C55;&#x7684;&#x65B0;&#x7684;&#x548C;&#x65B0;&#x5174;&#x7684;&#x6280;&#x672F;&#xFF0C;&#x5305;&#x62EC;&#x626B;&#x63CF;&#x79BB;&#x5B50;&#x7535;&#x5BFC;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C; &#xFF08;SICM&#xFF09;&#xFF0C;&#x626B;&#x63CF;&#x7535;&#x5316;&#x5B66;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C; (SECM) &#x5F00;&#x5C14;&#x6587;&#x529B;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C; (KFM) &#x4E0E;&#x626B;&#x63CF;&#x573A;&#x8D85;&#x58F0;&#x5168;&#x606F;&#x672F; (SNFUH) &#x9644;&#x8FD1;&#x3002;

&#x751F;&#x7269;&#x6837;&#x54C1;&#x7684;&#x539F;&#x5B50;&#x529B;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x3002;

The ability to evaluate structural-functional relationships in real time has allowed scanning probe microscopy (SPM) to assume a prominent role in post genomic biological research. In this mini-review, we highlight the development of imaging and ancillary techniques that have allowed SPM to permeate many key areas of contemporary research. We begin by examining the invention of the scanning tunneling microscope (STM) by Binnig and Rohrer in 1982 and discuss how it served to team biologists with physicists to integrate high-resolution microscopy into biological science. We point to the problems of imaging nonconductive biological samples with the STM and relate how this led to the evolution of the atomic force microscope (AFM) developed by Binnig, Quate, and Gerber, in 1986. Commercialization in the late 1980s established SPM as a powerful research tool in the biological research community. Contact mode AFM imaging was soon complemented by the development of non-contact imaging modes. These non-contact modes eventually became the primary focus for further new applications including the development of fast scanning methods. The extreme sensitivity of the AFM cantilever was recognized and has been developed into applications for measuring forces required for indenting biological surfaces and breaking bonds between biomolecules. Further functional augmentation to the cantilever tip allowed development of new and emerging techniques including scanning ion-conductance microscopy (SICM), scanning electrochemical microscope (SECM), Kelvin force microscopy (KFM) and scanning near field ultrasonic holography (SNFUH).

Atomic force microscopy of biological samples.

Die F&auml;higkeit, strukturelle und funktionelle Beziehungen in Echtzeit zu bewerten hat Sonde-Elektronenmikroskopie (SPM), eine herausragende Rolle zu &uuml;bernehmen in der Post-genomische biologischen Forschung erlaubt. In diesem Mini-Review beleuchten wir die Entwicklung der bildgebenden und zus&auml;tzliche Techniken, die SPM durchdringen viele Schl&uuml;sselbereiche der zeitgen&ouml;ssischen Forschung erlaubt haben. Wir zun&auml;chst durch die Erfindung der rastertunnelmikroskop (STM) untersuchen Binnig und Rohrer 1982 und diskutieren, wie es serviert zum Team von Biologen mit Physikern, hochaufl&ouml;sende Mikroskopie in biologische Wissenschaft zu integrieren. Wir verweisen auf die Probleme der imaging Kunststoffschraubenzieher biologischer Proben mit STM und beziehen, wie dies f&uuml;hrte zur Entwicklung von dem Rasterkraftmikroskop (AFM) 1986 von Binnig, Quate und Gerber, entwickelt. Vermarktung in den sp&auml;ten 1980er Jahren etablierte SPM als eine leistungsf&auml;hige Recherche-Tool in der biologischen Forschungsgemeinschaft. Kontakt-Modus AFM Bildgebung wurde bald durch die Entwicklung der ber&uuml;hrungslose bildgebenden Modi erg&auml;nzt. Diese ber&uuml;hrungslose-Modi wurde schlie&szlig;lich das Hauptaugenmerk f&uuml;r weitere neue Anwendungen, einschlie&szlig;lich der Entwicklung von schnellen Scan-Methoden. Die extreme Empfindlichkeit der AFM-Cantilever wurde erkannt und in Anwendungen zur Messung der Kr&auml;fte, die ben&ouml;tigt f&uuml;r Einz&uuml;ge biologische Oberfl&auml;chen und brechen der Bindungen zwischen Biomolek&uuml;le entwickelt wurde. Weitere funktionelle Vergr&ouml;&szlig;erung bis zur Spitze des Freischwinger erlaubt die Entwicklung neuer Techniken einschlie&szlig;lich Ionen-Leitf&auml;higkeit-Elektronenmikroskopie (SICM), elektrochemische Mikroskop (SECM), Kelvin force Mikroskopie (KFM) und Scannen in der N&auml;he von Feld-Ultraschallholographie (SNFUH).

Rasterkraftmikroskopie von biologischen Proben.

La capacit&agrave; di valutare i rapporti strutturali-funzionali in tempo reale ha permesso a scansione microscopia di sonda (SPM) ad assumere un ruolo prominente nel post genomica ricerca biologica. In questa mini-recensione, si evidenzia lo sviluppo di tecniche di imaging e ausiliarie che hanno permesso a SPM a permeare molti settori chiave della ricerca contemporanea. Noi iniziare esaminando l&#39;invenzione del microscopio a effetto tunnel (STM) Binnig e Rohrer nel 1982 e discutere come ha servito ai biologi di squadra con i fisici per integrare la microscopia ad alta risoluzione in scienza biologica. Siamo punto ai problemi di imaging non conduttive campioni biologici con il STM e riguardano come questo ha portato all&#39;evoluzione del microscopio a forza atomica (AFM) sviluppato da Binnig, Quate e Gerber, nel 1986. Commercializzazione negli anni ottanta stabilito SPM come strumento di ricerca potente della Comunit&agrave; di ricerca biologica. Immagini AFM modalit&agrave; contatto presto era accompagnata da sviluppo di modalit&agrave; di imaging non-contatto. Queste modalit&agrave; di non-contatto divennero l&#39;obiettivo primario per ulteriori nuove applicazioni, compreso lo sviluppo di metodi di analisi veloce. L&#39;estrema sensibilit&agrave; del cantilever AFM &egrave; stata riconosciuta ed &egrave; stata sviluppata in applicazioni per la misurazione delle forze necessarie per rientro superfici biologiche e rottura legami tra biomolecole. Ulteriore aumento funzionale alla punta a sbalzo ha permesso lo sviluppo di tecniche nuove ed emergenti tra cui microscopia dello ione conduttanza (SICM), Microscopio elettrochimico (SECM), Kelvin forza microscopia (KFM) e scansione vicino olografia ultrasuoni campo (SNFUH).

Microscopia a forza atomica di campioni biologici.

&#x30EA;&#x30A2;&#x30EB;&#x30BF;&#x30A4;&#x30E0;&#x3067;&#x306E;&#x69CB;&#x9020;&#xB7;&#x6A5F;&#x80FD;&#x7684;&#x306A;&#x95A2;&#x4FC2;&#x3092;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3059;&#x308B;&#x80FD;&#x529B;&#x306F;&#x3001;&#x30DD;&#x30B9;&#x30C8;&#x30B2;&#x30CE;&#x30E0;&#x306E;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x306B;&#x304A;&#x3044;&#x3066;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x5F79;&#x5272;&#x3092;&#x60F3;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30D6;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#xFF08;SPM&#xFF09;&#x3092;&#x30B9;&#x30AD;&#x30E3;&#x30F3;&#x3067;&#x304D;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30DF;&#x30CB;&#x30EC;&#x30D3;&#x30E5;&#x30FC;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x73FE;&#x4EE3;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x5206;&#x91CE;&#x306B;&#x6D78;&#x900F;&#x3057;&#x3066;SPM&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3057;&#x305F;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3068;&#x88DC;&#x52A9;&#x6280;&#x8853;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x3092;&#x5F37;&#x8ABF;&#x8868;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;1982&#x5E74;&#x306B;&#x30D3;&#x30CB;&#x30D2;&#x3068;&#x30ED;&#x30FC;&#x30E9;&#x30FC;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x8D70;&#x67FB;&#x578B;&#x30C8;&#x30F3;&#x30CD;&#x30EB;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#xFF08;STM&#xFF09;&#x306E;&#x767A;&#x660E;&#x3092;&#x8ABF;&#x3079;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x958B;&#x59CB;&#x3057;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x306F;&#x751F;&#x7269;&#x79D1;&#x5B66;&#x306B;&#x9AD8;&#x89E3;&#x50CF;&#x5EA6;&#x306E;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x3092;&#x7D71;&#x5408;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x7269;&#x7406;&#x5B66;&#x8005;&#x306E;&#x30C1;&#x30FC;&#x30E0;&#x306E;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x8005;&#x306B;&#x63D0;&#x4F9B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x306B;&#x3064;&#x3044;&#x3066;&#x8AAC;&#x660E;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;STM&#x306E;&#x64AE;&#x50CF;&#x975E;&#x5C0E;&#x96FB;&#x6027;&#x306E;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7684;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x306E;&#x554F;&#x984C;&#x3092;&#x6307;&#x3059;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x306F;1986&#x5E74;&#x306B;&#x3001;&#x30D3;&#x30CB;&#x30D2;&#x3001;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3060;&#x3051;&#x5C0F;&#x3055;&#x3044;&#x3001;&#x3068;&#x30AC;&#x30FC;&#x30D0;&#x30FC;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x958B;&#x767A;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x539F;&#x5B50;&#x9593;&#x529B;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#xFF08;AFM&#xFF09;&#x306E;&#x9032;&#x5316;&#x306B;&#x3064;&#x306A;&#x304C;&#x3063;&#x305F;&#x65B9;&#x6CD5;&#x306B;&#x95A2;&#x3059;&#x308B;&#x3082;&#x306E;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002; 1980&#x5E74;&#x4EE3;&#x5F8C;&#x534A;&#x306B;&#x5B9F;&#x7528;&#x5316;&#x306F;&#x3001;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x30B3;&#x30DF;&#x30E5;&#x30CB;&#x30C6;&#x30A3;&#x306E;&#x5F37;&#x529B;&#x306A;&#x7814;&#x7A76;&#x30C4;&#x30FC;&#x30EB;&#x3068;&#x3057;&#x3066;SPM&#x3092;&#x8A2D;&#x7ACB;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x30B3;&#x30F3;&#x30BF;&#x30AF;&#x30C8;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C9;AFM&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x306F;&#x200B;&#x200B;&#x3001;&#x3059;&#x3050;&#x306B;&#x975E;&#x63A5;&#x89E6;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C9;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x88DC;&#x5B8C;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x975E;&#x63A5;&#x89E6;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C9;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x6700;&#x7D42;&#x7684;&#x306B;&#x306F;&#x9AD8;&#x901F;&#x30B9;&#x30AD;&#x30E3;&#x30CB;&#x30F3;&#x30B0;&#x6CD5;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x306A;&#x3069;&#x3001;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x4E3B;&#x8981;&#x306A;&#x7126;&#x70B9;&#x3068;&#x306A;&#x3063;&#x305F;&#x3002; AFM&#x30AB;&#x30F3;&#x30C1;&#x30EC;&#x30D0;&#x30FC;&#x306E;&#x6975;&#x7AEF;&#x306A;&#x611F;&#x5EA6;&#x304C;&#x8A8D;&#x3081;&#x3089;&#x308C;&#x3001;&#x751F;&#x7269;&#x5B66;&#x7684;&#x306A;&#x9762;&#x3092;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C7;&#x30F3;&#x30C8;&#x3068;&#x751F;&#x4F53;&#x5206;&#x5B50;&#x9593;&#x306E;&#x7D50;&#x5408;&#x3092;&#x7834;&#x58CA;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5FC5;&#x8981;&#x306A;&#x529B;&#x3092;&#x6E2C;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306B;&#x958B;&#x767A;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002; &#x3001;&#x30A4;&#x30AA;&#x30F3;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C0;&#x30AF;&#x30BF;&#x30F3;&#x30B9;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#xFF08;SICM&#xFF09;&#x3092;&#x8D70;&#x67FB;&#x96FB;&#x6C17;&#x5316;&#x5B66;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#xFF08;SECM&#xFF09;&#x3001;&#x30B1;&#x30EB;&#x30D3;&#x30F3;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30B9;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#xFF08;KFM&#xFF09;&#x3092;&#x30B9;&#x30AD;&#x30E3;&#x30F3;&#x3057;&#x3001;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30EB;&#x30C9;&#x8D85;&#x97F3;&#x6CE2;&#x30DB;&#x30ED;&#x30B0;&#x30E9;&#x30D5;&#x30A3;&#xFF08;SNFUH&#xFF09;&#x306E;&#x8FD1;&#x304F;&#x306B;&#x30B9;&#x30AD;&#x30E3;&#x30F3;&#x3092;&#x542B;&#x3080;&#x65B0;&#x305F;&#x306A;&#x65B0;&#x8208;&#x6280;&#x8853;&#x306E;&#x30AB;&#x30F3;&#x30C1;&#x30EC;&#x30D0;&#x30FC;&#x306E;&#x5148;&#x7AEF;&#x3092;&#x8A31;&#x53EF;&#x958B;&#x767A;&#x3078;&#x306E;&#x3055;&#x3089;&#x306A;&#x308B;&#x6A5F;&#x80FD;&#x306E;&#x5897;&#x5F37;&#x3002;

&#x751F;&#x4F53;&#x8A66;&#x6599;&#x306E;&#x539F;&#x5B50;&#x9593;&#x529B;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;

&#xC2E4;&#xC2DC;&#xAC04;&#xC73C;&#xB85C; &#xAD6C;&#xC870;-&#xAE30;&#xB2A5; &#xAD00;&#xACC4;&#xB97C; &#xD3C9;&#xAC00; &#xD558;&#xB294; &#xAE30;&#xB2A5; &#xD504;&#xB85C;&#xBE0C; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; (SPM) &#xB208;&#xC5D0; &#xB744;&#xB294; &#xC5ED;&#xD560;&#xC744; &#xD3EC;&#xC2A4;&#xD2B8; &#xAC8C;&#xB188; &#xC0DD;&#xBB3C;&#xD559; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAC80;&#xC0C9;&#xC744; &#xC218; &#xC788;&#xB2E4;. &#xC774; &#xBBF8;&#xB2C8; &#xB9AC;&#xBDF0; SPM &#xD604;&#xB300; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC758; &#xB9CE;&#xC740; &#xC8FC;&#xC694; &#xC601;&#xC5ED; &#xCE68;&#xD22C;&#xB97C; &#xD5C8;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xBC0F; &#xBCF4;&#xC870; &#xAE30;&#xC220;&#xC758; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC5D0; &#xAC15;&#xC870; &#xD45C;&#xC2DC; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xBA3C;&#xC800; &#xC2A4;&#xCE94; &#xD130;&#xB110;&#xB9C1; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; (STM)&#xC758; &#xBC1C;&#xBA85;&#xC744; &#xAC80;&#xD1A0; &#xD558; &#xC5EC; 1982 &#xB144;&#xC5D0;&#xC11C; Binnig Rohrer &#xC5EC; &#xACE0; &#xC0DD;&#xBB3C; &#xACFC;&#xD559;&#xC5D0; &#xACE0;&#xD574;&#xC0C1;&#xB3C4; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xAC80;&#xC0AC; &#xBC95;&#xC744; &#xD1B5;&#xD569; &#xD558;&#xB294; &#xBB3C;&#xB9AC;&#xD559;&#xC790;&#xC640; &#xC0DD;&#xBB3C;&#xD559;&#xC790; &#xD300;&#xC758; &#xC81C;&#xACF5; &#xB17C;&#xC758;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; STM&#xC73C;&#xB85C; &#xC808;&#xC5F0;&#xCCB4;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xC0DD;&#xBB3C; &#xD559;&#xC801; &#xC0D8;&#xD50C; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0;&#xC758; &#xBB38;&#xC81C;&#xB97C; &#xAC00;&#xB9AC;&#xD0A4;&#xACE0;&#xC774; 1986 &#xB144;&#xC5D0;&#xC11C; Binnig, Quate, &#xADF8;&#xB9AC;&#xACE0; &#xAC70; &#xBC84;, &#xAC1C;&#xBC1C;&#xD55C; &#xC6D0;&#xC790; &#xD798; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; (AFM)&#xC758; &#xBC1C;&#xC804;&#xC5D0; &#xC8FC;&#xB3C4; &#xC5B4;&#xB5BB;&#xAC8C; &#xAD00;&#xB828;. 1980 &#xB144;&#xB300; &#xD6C4;&#xBC18; &#xC0C1;&#xC6A9;&#xD654; &#xC0DD;&#xBB3C;&#xD559; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xCEE4;&#xBBA4;&#xB2C8;&#xD2F0;&#xC5D0; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xB3C4;&#xAD6C;&#xB85C; SPM&#xC744; &#xC124;&#xB9BD;. &#xC5F0;&#xB77D;&#xCC98; &#xBAA8;&#xB4DC; AFM &#xC774;&#xBBF8;&#xC9C0;&#xB294; &#xACE7; &#xBE44; &#xC811;&#xCD09; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xBAA8;&#xB4DC;&#xC758; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xBCF4;&#xC644; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xBE44; &#xC811;&#xCD09; &#xBAA8;&#xB4DC;&#xB294; &#xACB0;&#xAD6D; &#xBE60;&#xB978; &#xAC80;&#xC0C9; &#xBC29;&#xBC95;&#xC758; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC744; &#xD3EC;&#xD568; &#xD55C; &#xCD94;&#xAC00; &#xC0C8; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC8FC;&#xC694; &#xCD08;&#xC810;&#xC774; &#xB418;&#xC5C8;&#xB2E4;. AFM &#xCE94;&#xD2F8;&#xB808;&#xBC84;&#xC758; &#xADF9;&#xB2E8;&#xC801;&#xC778; &#xAC10;&#xB3C4; &#xC778;&#xC2DD; &#xD558; &#xACE0; &#xC0DD;&#xBB3C;&#xD559;&#xC801; &#xD45C;&#xBA74; &#xB4E4;&#xC5EC;&#xC4F0;&#xAE30; &#xBC0F; biomolecules &#xC0AC;&#xC774; &#xC720;&#xB300; &#xCE68;&#xC785;&#xC5D0; &#xD544;&#xC694;&#xD55C; &#xD798;&#xC744; &#xCE21;&#xC815; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD55C; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC73C;&#xB85C; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xCD94;&#xAC00; &#xAE30;&#xB2A5; &#xD655;&#xB300; &#xC804;&#xAE30; &#xD654;&#xD559; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; (SECM) &#xC2A4;&#xCE94; &#xC774;&#xC628; &#xC804;&#xB3C4;&#xB3C4; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xAC80;&#xC0AC; &#xBC95; (SICM) &#xAC80;&#xC0C9;&#xC744; &#xD3EC;&#xD568; &#xD55C; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xAE30;&#xC220;&#xC758; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC744; &#xD5C8;&#xC6A9; &#xCE94;&#xD2F8;&#xB808;&#xBC84; &#xB05D;&#xC5D0; &#xCF08;&#xBE48; &#xAC15;&#xC81C;&#xB85C; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xAC80;&#xC0AC; &#xBC95; (KFM) &#xBC0F; &#xD544;&#xB4DC; &#xCD08;&#xC74C;&#xD30C; &#xD640;&#xB85C; &#xADF8;&#xB798;&#xD53C; (SNFUH) &#xADFC;&#xCC98; &#xC2A4;&#xCE94;.

&#xC0DD;&#xBB3C; &#xC2DC;&#xB8CC;&#xC758; &#xC6D0;&#xC790; &#xD798; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

La capacidad de evaluar las relaciones estructurales y funcionales en tiempo real ha permitido microscop&#xED;a de sonda (SPM) para asumir un papel destacado en la investigaci&#xF3;n biol&#xF3;gica mensaje gen&#xF3;mico. En esta mini-revisi&#xF3;n, se destacan el desarrollo de t&#xE9;cnicas de imagen y auxiliares que han permitido SPM a permear muchas &#xE1;reas clave de la investigaci&#xF3;n contempor&#xE1;nea. Comenzamos examinando la invenci&#xF3;n del microscopio de efecto t&#xFA;nel (STM) por Binnig y Rohrer en 1982 y discutir la forma en que sirvi&#xF3; a los bi&#xF3;logos del equipo con los f&#xED;sicos para integrar la microscop&#xED;a de alta resoluci&#xF3;n en la ciencia biol&#xF3;gica. Se se&#xF1;ala a los problemas de imagen no conductores de muestras biol&#xF3;gicas con el STM y relatar c&#xF3;mo esto condujo a la evoluci&#xF3;n del microscopio de fuerza at&#xF3;mica (AFM), desarrollado por Binnig, inadecuada, y Gerber, en 1986. La comercializaci&#xF3;n a finales de 1980 estableci&#xF3; la GDS como herramienta de investigaci&#xF3;n de gran alcance en la comunidad de investigaci&#xF3;n biol&#xF3;gica. Contactar con el modo de im&#xE1;genes de AFM se complement&#xF3; en breve por el desarrollo de modos de imagen sin contacto. Estos modos de no-contacto con el tiempo se convirti&#xF3; en el foco primario para otras aplicaciones nuevas, incluyendo el desarrollo de m&#xE9;todos de an&#xE1;lisis r&#xE1;pidos. La extrema sensibilidad del cantilever de AFM fue reconocido y se ha desarrollado en aplicaciones para la medici&#xF3;n de fuerzas necesarias para indentar superficies biol&#xF3;gicas y de la ruptura de enlaces entre biomol&#xE9;culas. El aumento m&#xE1;s funcional para el desarrollo extremo en voladizo permitido de t&#xE9;cnicas nuevas y emergentes, incluyendo an&#xE1;lisis de la conductancia de iones de microscop&#xED;a (SICM), el microscopio de barrido electroqu&#xED;mico (SECM), Kelvin microscop&#xED;a de fuerza (KFM) y la exploraci&#xF3;n cerca de la holograf&#xED;a campo ultras&#xF3;nico (SNFUH).

Claretta J. Sullivan

Department of Surgery

Eastern Virginia Medical School

Bacterial Immobilization for Imaging by Atomic Force Microscopy

Claretta J. Sullivan

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Eastern Virginia Medical School

Bacterial Immobilization for Imaging by Atomic Force Microscopy

Department of Surgery