郑美青 薛 冰

(首都医科大学 中心实验室，北京 100069)

原子力显微镜(Atomic Force Microscopy, AFM)原理是在反馈控制系统的作用下，根据针尖曲率半径在纳米尺度的微小探针与样品间的相互作用，去感触样品表面形貌的变化，就如同人在大脑地控制下，用手去感触物体表面形貌。就原子力显微镜而言，其反馈到中央控制系统的参数是探针与样品间的相互作用力，因此，可以更容易地获得样品的力学参数。

原子力显微镜样品制备相对简单，对样品损伤小，无需进行染色、包埋等复杂处理过程，对测试环境要求不高，在空气和液态环境下都可以进行测试，可用于表征普通材料样品和生物样品[1，2]，例如 DNA、蛋白质和活性细胞[3-6]。相对于光学显微镜，原子力显微镜可以有更好的分辨率。

实际扫描的过程中，原子力显微镜的成像图是原子力探针和样品共同卷积的结果，所以探针的选择、样品的制备直接决定成像质量。

1 探针对原子力显微镜的成像的影响

在扫描样品表面时，探针的微小针尖与样品表面相互作用，使探针的微悬臂发生形变。由激光二极管发出的激光束照射在探针的微悬臂末端，当微悬臂发生形变时，激光束的反射光束也发生相应的变化，通过四象限光电探测器接收反射后的激光束，对所获得的信息进行转换、放大，输出电压检测信号。计算机通过比较检测信号和预先设置的参考信号来实时调整压电陶瓷扫描器在Z 轴方向上的伸缩量，实现反馈控制。……