高分辨率显微分析技术——AFM在材料和生物表面研究中的应用

1.透射电镜

透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，TEM）简称透射电镜，是利用电子束代替光源，用电磁透镜代替光学显微镜中的聚光镜进行成像，分辨率可达0.2nm。透射电镜的电子只能穿过小于100nm的厚度，所以透射电镜的样品可以是很薄的切片（超薄切片）或者是很小的颗粒，可用来观察材料或者细胞内部的细微结构，以及纳米粒子的大小和形态。由于电子束穿透能力很弱，所以观察时需将样品安放在覆有支持膜的铜网上。对于高分子样品，为了获得反差好且清晰的图像，还需对高分子试样进行电子染色，染色常用锇、钨等重金属的氧化物和盐类。

2.扫描电镜

扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM）简称扫描电镜，是利用电子束与样品表面相互作用产生的不同信号，如二次电子、背射电子等进行成像，用于观察样品的表面形貌，具有很强的立体感，分辨率约为6～10nm。由于高分子材料大多绝缘，所以需要在样品表面喷镀一层导电层，一般采用金、铂或碳等材料。(www.xing528.com)

3.原子力显微镜

原子力显微镜（Atomic Force Microscope，AFM）是将一个对微弱力极敏感的微悬臂一端固定，另一端有一个微小的针尖，其尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的排斥力（10﹣8～10﹣6N），利用光学检测法或隧道电流检测法，通过测量针尖与样品表面原子间的作用力获得样品表面形貌的三维信息。AFM分辨率高，可在原子量级上显示物质的表面结构，可用于观察高分子材料的表面形貌和单链高分子的结构，或进行蛋白、DNA、生物膜的表面分析等。