7月27日消息，纽约大学阿布扎比分校GAO级微流体和微设备实验室 (AMMLab) 的一组研究人员开发了一种新型原子力显微镜 (AFM) 探针，它们具有真正的三维形状，他们称之为 3DTIP。
AFM 技术使科学家能够以以前没有的精度观察、测量和操作样品，甚至可以应用于微米和纳米级实体。另外，使用单步 3D 打印工艺制造的新 3DTIP 应用领域比硅基探针更广泛。
图片来源：CC0 公共领域
原子力显微镜 (AFM) 是一种通过在表面上扫描物理探针来表征样品的技术，产生令人印象深刻的分辨率，比光学显微镜所能达到的分辨率高 1,000 倍。AFM 是包括生物医学科学在内的许多学科的基本仪器，其应用范围从表征活细菌和哺乳动物细胞、分析 DNA 分子、实时研究蛋白质以及对分子成像直至亚原子分辨率。
AFM探针由一个末端带有微型尖部的微型悬臂梁组成，是该技术的核心。它通过吸引力和排斥力来感知和感受样品表面，就像我们使用指尖一样，但分辨率低至原子水平。商用 AFM 探针由硅制成，使用微电子行业中典型的传统半导体制造工艺，受到二维设计和冗长的生产步骤的限制。这些当前很先进的探头是刚性的、易碎的，并且只能以某些形状提供。它们不适合探测哺乳动物细胞等软物质。
在发表在Advanced Science杂志上的论文中，研究人员展示了他们用于生产基于双光子聚合 3D 打印的下一代 AFM 探针的专有技术。由此产生的 3DTIP 比基于硅的对应物更柔软，这使得它们更适合 AFM 应用，这些应用涉及与细胞、蛋白质和 DNA 分子的更温和的相互作用。重要的是，3DTIP 的材料特性使其能够实现比类似尺寸的普通硅探针快 100 倍以上的扫描速度。因此，3DTIP 可能会为获取实时捕获蛋白质、DNA 甚至更小分子的生物活性的视频打开大门。
“我们为下一代 AFM 探针开发了一种新技术，采用新材料、改进的设计和生产工艺、新颖的 3D 形状和定制原型，以实现以应用为中心的 AFM 探针的无缝生产周期，”该项目的负责人，纽约大学机械工程和生物工程副教授 Mohammad Qasaimeh 说：“只需一步即可生成具有创新 3D 设计的定制 AFM 探针，这提供了无限的多学科研究机会。”
“我们的 3DTIP 能够使用常见的 AFM 模式以及在空气和液体环境下获得高分辨率、高速 AFM 成像，”该研究的**作者 AMMLab 和博士后助理 Ayoub Glia 说：“通过聚焦离子束蚀刻和碳纳米管内含物对 3DTIP 的尖部进行精炼，大大扩展了它们在高分辨率 AFM 成像中的功能，达到埃级。”
该研究的作者希望 3DTIP 的多功能功能可以将下一代 AFM 尖部带入常规和GAO级 AFM 应用，并扩大高速 AFM 成像和生物力测量的领域。
原文链接：https://www.xianjichina.com/special/detail_513655.html
来源：贤集网
如果有侵权，请联系我们删除，谢谢！
