CN101413865A - 基于原子力显微镜的精确定位方法 - Google Patents

基于原子力显微镜的精确定位方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种原子力显微镜的精确定位的方法，该方法先通过相差光学显微镜找到待测样品，在相差光学显微镜下将具有网格的薄片放到待测样品上方，记录样品所在的区域，利用吸附力将薄片吸到样品的基底上，然后将吸附了薄片的基底用双面胶粘贴到原子力显微镜载物台上，用原子力显微镜扫描具有网格的薄片，逐级缩小扫描范围，将原子力显微镜的探针定位在待测样品对应格子的上方，最后用洗耳球将薄片轻轻吹开，即可下针进行准确的原子力显微镜的观察。本发明操作简单，无需制作任何外用器材，非常快捷地精确定位待扫描的样品。

Description

基于原子力显微镜的精确定位方法
技术领域
本发明涉及了基于原子力显微镜的精确定位方法，即使用原子力显微镜对微小区域的样品进行精确定位的方法。
技术背景
原子力显微镜是在纳米尺度上研究物体表面结构的一种重要工具，已广泛应用于物理、生物、化学等方面的研究。原子力显微镜发明初期一直是用于物理方面的研究，物理材料的普遍均一性决定了不需要对特定样品进行成像，从而不需要对待测样品进行精确定位，所以部分厂家的原子力显微镜没有配套光学系统(如日本岛津公司的9500J3型原子力显微镜，美国维易科精密仪器有限公司的Dimension 3100型原子力显微镜)。对于生物样品而言，样品的本身和制样过程决定了待测样品分布不均匀，对特定待测样品成像时，必须对其精确定位。特别是利用原子力显微镜技术研究样品随时间的演化或化学反应过程时，需要对特定待测样品反复成像，故精确定位技术显得尤为重要。比如要研究物理或化学修饰对染色体形貌的影响。首先由于制片问题，基底上往往仅存在一套分裂较好的染色体，所以首先要对单套染色体精确定位，成像，测量该条染色体表面形貌特征，然后取出样品，在基底上加入各种反应溶液进行物理或化学修饰，进行反应后这样比较该条染色体的物理或化学修饰前后表面形貌的变化。对于没有配套光学系统的原子力显微镜，很难对一个特定的位置进行精确定位。专利号99126338.3的中国专利“扫描探针显微镜样品定位方法”报道了一种方法，其是在透明基底的一面划分出微小区域并标识不同的数字、外文字母或各种数字符号等标识符以示区别，或者将坐标轴方格纸的小方格内标上各种标识符之后，用双面胶或胶水等粘贴于透明基底的反面，或者利用刻蚀技术，将透明的基底一面刻蚀坐标和格子，该方法的缺陷在于：需要在衬底片的背面进行刻划或利用现有的材料如坐标纸进行标记，导致衬底片的损伤或刻度模糊，定位不够快捷便利，另外，尚不能很好地排除原子力显微镜的针尖形状对测量的影响。中国专利申请号200410084487.2“基于原子力显微镜的重新定位方法”提供的方法需要自行制作定位工具，并且这个方法是对基底进行处理，由于基底属于耗材，所以耗时耗材。
发明内容
为了克服上述现有技术之不足，本发明提供一种操作方便、观察清楚方便、使用快捷进行原子力显微镜精确定位的方法，该方法使用无配套光学配套系统的原子力显微镜对微小区域的样品进行精确定位。
为了实现上述目的，本发明通过使用具有网格的薄片来对待测样品进行定位，本发明的方法具体步骤如下：
一种基于原子力显微镜的精确定位方法包括以下步骤：
(1)在光学显微镜下找到待测样品；
(2)在光学显微镜下将具有网格的薄片放到待测样品上方，记下样品所在的区域，利用吸附力将具有网格的薄片吸到样品的基底上；
(3)将附着了薄片的基底用双面胶粘贴到原子力显微镜载物台上；
(4)用原子力显微镜扫描薄片，逐级缩小扫描范围，将原子力显微镜的探针定位在步骤2中记录的样品所在的区域，即待测样品对应格子的上方；
(5)用洗耳球将具有网格的薄片轻轻吹开，即可下针进行准确的原子力显微镜的观察。
所述具有网格的薄片为具有网格的金片，铝片和镍片。所述具有网格的薄片为铜片PELCO
Figure A200810197696D0004190801QIETU
Center-Marked Grids，铜片PELCO
Figure A200810197696D0004190808QIETU
Center-Marked Grids为Ted Pella，Inc公司产品，货号为1GC75(Pelco Grids，75 MESH CU，100/VL)。上述具有网格的薄片所用薄片的每个网格大小为500nm×500nm。
本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果：
对于无光学配套系统的原子力显微镜而言，对现有样品进行精确定位十分困难，而使用本发明所述方法可以非常简便快捷的对样品进行精确定位。而且无需自行制作定位工具，无需对基底进行修饰，避免对基底的操作而造成的耗时耗材。此外相比于在基底做标记，在操作过程中易造成衬底片的损伤或刻度模糊，甚至触动样品，而本发明不仅适用于“滴加”的样品，而且更适合提前制样的样品(如提前制样的的染色体样品)。
附图说明
图1为原子力显微镜观察到的玉米中期染色体。
图2为进行DNase I处理前，用原子力显微镜观察到的玉米中期染色体。
图3为进行DNase I处理后，用原子力显微镜观察到的与图2同一套玉米中期染色体。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应当理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明要求保护的范围。
实施例1
利用原子力显微镜观察玉米中期染色体。
1.常规染色体制片方法在玻璃载玻片上制作玉米中期染色体。
2.利用光学相差显微镜找到待测染色体。
3.在光学显微镜下将铜片PELCO
Figure A200810197696D0005190900QIETU
Center-Marked Grids定位到待测样品上方，记下样品所在的区域，利用吸附力将PELCOCenter-Marked Grids吸到样品的基底上。
4.将附着了PELCO
Figure A200810197696D0005190917QIETU
Center-Marked Grids的基底用双面胶粘贴到原子力显微镜载物台上。
5.用原子力显微镜扫描PELCOCenter-Marked Grids，逐级缩小扫描范围，将原子力显微镜的探针定位在待测样品对应格子的上方。
6.用洗耳球将PELCO
Figure A200810197696D0005190933QIETU
Center-Marked Grids轻轻吹开，即可下针进行准确的原子力显微镜的观察(见图1)。
实施例2
利用原子力显微镜比较DNase I处理前后的玉米中期染色体
1.常规染色体制片方法在玻璃载玻片上制作玉米中期染色体。
2.利用光学相差显微镜找到待测染色体。
3.在光学显微镜下将铜网PELCO
Figure A200810197696D0005190950QIETU
Center-Marked Grids定位到待测样品上方，记下样品所在的区域，利用吸附力将PELCO
Figure A200810197696D0005191003QIETU
Center-Marked Grids吸到样品的基底上。
4.将附着了PELCO
Figure A200810197696D0005191008QIETU
Center-Marked Grids的基底用双面胶粘贴到原子力显微镜载物台上。
5.用原子力显微镜扫描PELCO
Figure A200810197696D0005191014QIETU
Center-Marked Grids，逐级缩小扫描范围，将原子力显微镜的探针定位在待测样品对应格子的上方。
6.用洗耳球将PELCO
Figure A200810197696D0005191019QIETU
Center-Marked Grids轻轻吹开，即可下针进行准确的原子力显微镜的观察，观测结果如图2所示。
7.将有染色体的载玻片从载物台上取下，放入含有1％的DNase I溶液中，处理1分钟。
8.处理后，将载玻片取出，用ddH2O冲洗，空气中干燥。
9.再重复步骤2-6，从原子力显微镜下找到原来观察过的染色体，观测其处理后的形貌如图3所示。

Claims (4)

1、一种基于原子力显微镜的精确定位方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)在光学显微镜下找到待测样品；
(2)在光学显微镜下将具有网格的薄片放到待测样品上方，记下样品所在的区域，利用吸附力将具有网格的薄片吸到样品的基底上；
(3)将附着了薄片的基底用双面胶粘贴到原子力显微镜载物台上；
(4)用原子力显微镜扫描薄片，逐级缩小扫描范围，将原子力显微镜的探针定位在步骤(2)中记录的样品所在的区域，即待测样品对应格子的上方，即实现了对待测样品的精确定位。
2、根据权利要求1所述基于原子力显微镜的精确定位方法，其特征在于：具有网格的薄片为具有网格的金片，铝片和镍片。
3、根据权利要求1所述基于原子力显微镜的精确定位方法，其特征在于：具有网格的薄片为铜片
Figure A200810197696C00021
 Center-Marked Grids。
4、根据权利要求1所述基于原子力显微镜的精确定位方法，其特征在于：所用薄片的每个网格大小为500×500nm。
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