Studying Aggregate in Lysozyme Solution by Atomic Force Microscope

The aggregates in lysozyme solution with different NaCl concentration were investigated by Atomic Force Microscope (AFM). The AFM images show that there exist lysozyme monomers, n-mers and clusters in lysozyme solution when the conditions are not suitable for crystal growth. In favorable conditions for crystal growth, the lysozyme clusters disappear and almost only monomers exist in solution.

Fabrication and Characterization of Au Nanoparticle-aggregated Nanowires by Using Nanomeniscus-induced Colloidal Stacking Method

We fabricate and characterize Au nanoparticle-aggregated nanowires by using the nano meniscus-induced colloidal stacking method. The Au nanoparticle solution ejects with guidance of nanopipette/quartz tuning fork-based atomic force microscope in ambient conditions, and the stacking particles form Au nanoparticle-aggregated nanowire while the nozzle retracts from the surface. Their mechanical properties with relatively low elastic modulus are in situ investigated by using the same apparatus.

溶菌酶晶体生长前期溶液中聚集体研究

用动态光散射法研究了不同浓度NaCl对溶菌酶晶体生长前期溶液中聚集体状态的影响 ,并将这些溶液中的聚集体吸附到硅片表面 ,用原子力显微镜进行了观察 .结果表明 ,在NaCl浓度为 0～ 0 5mol·L-1时 ,随着NaCl浓度的升高 ,溶液中大的聚集体逐渐消失 ,直至基本上只存在几纳米大小的聚集体 .测量了相应条件下溶液的Zeta电势值以说明NaCl与溶菌酶之间的相互作用的变化情况 .本文从溶液中无序聚集体的角度出发提出了判断晶体能否生长的一个可能的标准 ,并对动态光散射与原子力显微镜的结果进行了对比和分析 .

原子力显微镜研究鱼鳞胶原蛋白的溶液聚集行为

用原子力显微镜(AFM)考察了样品质量浓度、溶液pH及温度对鱼鳞胶原蛋白溶液聚集态的影响。结果表明,在pH2.7的醋酸溶液中,当鱼鳞胶原蛋白质量浓度为10μg/mL时,鱼鳞胶原蛋白主要以单体和线性小聚集体形式存在,随着质量浓度继续增大,胶原分子开始自组装形成网状结构,当质量浓度达到4 mg/mL时,形成无规线团结构;而在pH7.2的Tris-HC l溶液中,即使在10μg/mL的低质量浓度下,鱼鳞胶原蛋白也能自组装成不规则的片状聚集体,并通过横向融合形成多孔网状结构。随着质量浓度的增大,纤维直径和高度明显增加;鱼鳞胶原蛋白在40℃处理1 h,其聚集行为发生明显改变,聚集体由线性变为球状;当处理温度升至80℃时,其高级结构基本被破坏,AFM图像上只可见少许不规则分布的团状聚集体。

菁染料J-聚集体的微观结构研究

用原子力显微镜观察了阴阳离子菁染料及对应的阴离子菁染料和阳离子菁染料吸附在立方体(100)和八面体(111)溴碘化银乳剂颗粒表面形成的J-聚集体的微观结构,得到了3种不同排列的J-聚集体结构。研究结果表明,菁染料分子在溴碘化银颗粒表面不是单层吸附,而是以一定的形状聚集在溴碘化银表面。阴阳离子菁染料形成的J-聚集体为"鱼骨"状;阴离子菁染料的J-聚集体以"卡片堆积"式排列;阳离子菁染料J-聚集体为"磁砖"式结构。

原子力显微镜对壳聚糖分形结构的研究

利用原子力显微镜 (AtomicForceMicroscope,AFM)研究了壳聚糖分子在云母表面的分形聚集生长过程 ,并对壳聚糖分形生长的作用机理及其生长过程进行研究 ,发现壳聚糖分子在聚集生长过程中呈传统的具有分形特征的正态分布和奇异分布。在壳聚糖聚集生长过程中 ,由于溶液的自然挥发 ,形成了云母基片中心位置的壳聚糖浓度相对较高 ,而周围壳聚糖的浓度相对较低的阶梯分布 ,因此呈现出中部的胶粒大而周围的胶粒较小的现象。AFM图像显示在云母片的中心部位壳聚糖分子聚集生长为“树”形结构而在边缘部位呈“星”形结构。这两种结构都具有典型的自相似性 。

应用原子力显微镜对不同来源Ⅰ型胶原蛋白溶液聚集行为的研究

利用原子力显微镜 (AFM )对猪和牛的I型胶原蛋白在溶液中的聚集行为进行形态学研究。配制一定浓度的Ⅰ型胶原蛋白溶液 ,在空气中干燥后用AFM进行扫描观察。发现来自不同种属动物皮肤的Ⅰ型胶原蛋白 ,即使浓度很低时 ,在溶液中也未能以单体形式存在 ,单体和聚集体共同存在。高浓度下 ,来源不同 ,形成的胶原纤维在微观结构上有较大的差异。利用AFM能够准确直观地观察到Ⅰ型胶原蛋白形成的胶原纤维的种属差异性 。

AFM对壳聚糖富集银离子的分形学研究

利用原子力显微镜(AFM)对壳聚糖吸附银离子进行研究,从形貌学的角度探测壳聚糖络合银离子的机理特性.主要方法是将溶液滴加在新解离的云母片上,应用原子力显微镜对自然风干后的样品在非接触模式下成像.AFM图像显示:壳聚糖分子和加过金属银离子的壳聚糖分子在聚集生长过程呈现为传统的具有分形特征的正态分布和奇异分布;由单一的壳聚糖分子形成的分形结构为"星"形结构,而加过银离子的壳聚糖分子形成的结构为"圆"形.产生这些图形差别的根本原因是由于生长界面的表面张力及其各向异性起了重要作用.这两种结构都具有典型的自相似性,且实验结果与计算机模拟的分形模式拟合得很好.

紫外线对离子互补型自组装寡肽EAK16-II聚集状态的影响

借助原子力显微镜对离子互补型自组装寡肽EAK16-II在水溶液中自组装聚集形态受紫外线的影响进行了研究.研究结果表明,紫外线改变了该类寡肽在水溶液中自组装形成的纳米结构.当用波长为365 nm的紫外线照射2 h后,离子互补型自组装寡肽的聚集态从纤维状结构转变为球形结构.从成核模型分析,其原因是由于紫外线照射导致了自组装聚集体分子间作用力的破坏以及β片层向β转角的转变.

蒙脱石纳米颗粒聚集中的离子特异性效应

原子力显微镜(AFM)是一种研究颗粒聚集与黏附力比较直观的显微工具。运用原子力显微镜观察测定了几种碱金属氯化盐溶液处理的蒙脱石颗粒在风干条件下的形貌图和黏附力。结果发现,蒙脱石颗粒聚集存在明显的离子特异性效应。在50 mmol L^(-1)的高浓度条件下,CsCl体系中蒙脱石颗粒聚集的高度、直径以及针尖与颗粒的黏附力均存在离子特异性效应,其序列满足LiCl<NaCl<KCl<RbCl<CsCl。在10 mmol L^(-1)的低浓度条件下,除Cs^+处理蒙脱石高度为2~10 nm,其余高度均为1~2 nm的单粒,离子特异性效应不明显。影响颗粒聚集中的离子特异性效应的主要因素为离子体积和量子涨落效应,在低浓度下量子涨落和体积效应作用弱,因此聚集行为差异不明显;在高浓度下离子体积和量子涨落贡献大,导致了不同离子体系下颗粒聚集体以及与针尖的黏附力差异增大。

高覆盖率氟代癸基三氯硅烷自组装单分子膜的制备

通过液相沉积在云母表面制备1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷(FDTS)自组装单分子膜(SAMs)。室温下,将1.0 mmol?L^(-1)的FDTS溶液静置水解15 min,再把云母浸入自组装30 min,原子力显微镜(AFM)表征发现,液相沉积过程中FDTS的团聚现象得到有效解决。该方法制备出了高覆盖率(85%±2%)和低均方根粗糙度(0.58 nm)的FDTS SAMs,且单分子膜的生长过程符合Langmuir一级动力学吸附模型。在液相沉积过程中,若水解和组装同时进行,过长的水解时间(大于30 min)或组装时间(大于30 min)均会导致FDTS的团聚,进而极大降低SAMs的质量。

基于原子力显微镜研究农药对溶菌酶淀粉样纤维化过程的影响

本文利用原子力显微镜(AFM)在分子水平上研究了三氯杀螨醇、氟氯氰菊酯、三唑酮和西维因四种农药对淀粉样纤维化过程的影响。结果发现,四种农药对溶菌酶淀粉样纤维的形貌特征均没有明显的影响。但是,三氯杀螨醇和氟氯氰菊酯缩短了淀粉样纤维生长的指数生长期,对溶菌酶淀粉样纤维化过程有促进作用,而三唑酮和西维因对纤维化过程没有明显的影响。结合表面等离子体共振技术和荧光光谱技术的分析结果,可以推测三氯杀螨醇和氟氯氰菊酯与溶菌酶结合后,使蛋白质构象发生变化而促进了淀粉样纤维的形成。本文不仅从分子水平上研究农药与淀粉样纤维化过程的关系,还有望为预防淀粉样变性疾病提供理论参考。

基于原子力显微镜技术的沥青与矿料表面粗糙度及黏附特性

采用原子力显微镜技术(AFM)的轻敲和力曲线模式,在微观尺度下对沥青与矿料表面的二维图像和三维形貌信息进行采集和分析,并测试和计算表征材料物理黏结特性的表面能。测试和分析结果显示,不同油源的沥青具有明显不同的化学组分和表面粗糙度,具有蜂形结构的沥青表面粗糙度更大。老化将明显减少沥青的表面粗糙度,降低其表面能,进而对沥青与矿料的黏附产生不利影响。结合宏观的黏附拉拔力学试验,对沥青和矿料表面粗糙度、表面能与宏观拉拔强度间的关联进行统计分析。结果表明,对于含蜂形结构的沥青,沥青和矿料表面粗糙度对黏附力学性能较为重要;而对于不含蜂形结构的沥青,其与矿料的黏附性更决定于所选材料的表面能,即两种材料间的物理黏结作用。

原子力显微镜在土壤胶体研究中的应用进展

胶体颗粒是土壤团聚体及土壤结构形成的基础物质,其表面性质及颗粒间相互作用对土壤性质及其肥力作用有着深刻的影响。原子力显微镜(AFM)具有纳米级的分辨率且能够测量物质颗粒间相互作用力的大小,将其应用于土壤胶体研究,可以更加直观、深入地阐明土壤胶体特性、探索土壤胶体作用机理。本文在概要介绍AFM的工作原理和特性的基础上,深入探讨了AFM在测定土壤胶体表面形貌、测定土壤胶体相互作用力方面的研究进展,并对该领域未来的发展进行展望,可为深入揭示土壤胶体颗粒的表面特征及颗粒间相互作用方式、强度和机制,阐明土壤肥力演变过程、污染物在土壤中的迁移机理提供理论参考。