[發(fā)明專利]一種提高單個(gè)DNA分子AFM圖像對比度的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910197713.0
• 申請日: 2009-10-27
• 公開（公告）號: CN101710135A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李賓;胡鈞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所
• 主分類號: G01Q60/24
• 分類號: G01Q60/24;G01Q60/42
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種提高單個(gè)DNA分子AFM圖像對比度的方法。

背景技術(shù)

原子力顯微鏡(AFM)是研究生物大分子最有用的成像工具之一。利用它 不但可獲得空氣氛圍中的生物分子(如DNA和蛋白質(zhì))形貌圖像，而且可獲 取近生理的液體環(huán)境下的生物分子形貌信息，這為研究生物分子的結(jié)構(gòu)和相 互作用提供了有效的手段。空氣中對生物分子的成像多采用輕敲模式，由于 受針尖壓力、表面作用力等的影響，測得柔軟生物分子高度值往往要比實(shí)際 小，減小針尖對測量物體的壓力可提高高度測量的數(shù)值，這樣能夠較好地反 映出生物分子的真實(shí)信息。

目前為止，對如何提高DNA分子AFM圖像對比度的方法報(bào)道很少，但是 已經(jīng)有針對如何提高納米材料(如多聚物)成像對比度的方法，主要采用兩 種方法。其一，采取化學(xué)修飾的方法，對針尖進(jìn)行修飾，通過改變針尖與掃 描對象作用力的方法，提高圖像的對比度。其二，采用修飾納米材料本身的 方法，使其尺度增加，達(dá)到提高成像對比度的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種新的提高單個(gè)DNA分子AFM圖像對比度的方 法，增加AFM圖像上單個(gè)DNA分子的高度，從而提高DNA分子圖像的對比度。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種提高單個(gè)DNA分子AFM圖像對比度的方法，包括如下步驟：

(1)修飾云母襯底和制備DNA分子樣品，使所述DNA分子固定在所述云 母襯底表面上；

(2)將所述DNA分子樣品安裝在AFM儀器上；

(3)用水溶液修飾AFM針尖1-10分鐘；

(4)修飾后的AFM針尖取出后安裝在掃描頭上，對所述襯底上的DNA分 子進(jìn)行掃描成像。

步驟(1)中，用10^-8-10^-10M納米金(Nanogold)溶液或10^-2-10^-7M?Ni 離子溶液修飾云母襯底10ul約1分鐘后。采用分子梳的方法將所述DNA分 子拉直并固定在所述云母襯底表面上。

步驟(3)中，所述水溶液中含0.1-1％甘油。

或，所述水溶液是TE緩沖液(Tris-HCl)，其濃度是10^-2M，pH值是8.3。 所述TE緩沖液中可含有濃度2×10^-3M的MgCl₂或CaCl₂。

應(yīng)用本發(fā)明的方法，掃描時(shí)修飾在AFM針尖上的溶液會(huì)轉(zhuǎn)移到襯底上的 DNA分子上，DNA分子高度明顯增加，但云母襯底變化較小，這一過程就是 蘸筆納米刻蝕(DPN)的過程。這樣，DNA分子與云母襯底的反差增大，所 以，圖像的對比度有顯著的提高。本發(fā)明的提高單個(gè)DNA分子AFM成像對比 度的方法簡單方便，且在不同方法修飾的云母襯底表面上有效。

附圖說明

圖1a是本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的DPN前DNA的形貌圖像；

圖1b是圖1a的橫截面圖像；

圖1c是本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的DPN后DNA的形貌圖像；

圖1d為圖c的橫截面圖像；

圖2a是本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的DPN前DNA的形貌圖像；

圖2b是本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的DPN后DNA的形貌圖像。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，給出本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并予以詳細(xì)描述，使能更好 地理解本發(fā)明的功能、特點(diǎn)。

本發(fā)明的提高單個(gè)DNA分子AFM圖像對比度的方法，具體包括如下步驟：

(1)修飾云母襯底和制備DNA樣品。本發(fā)明中，襯底為云母襯底，DNA 分子為線狀DNA如lambda?DNA或環(huán)狀DNA如pBR322。用于修飾所述襯底 的試劑可以是納米金球(或稱為納米金顆粒、金顆粒；來自英文的Au?particle 或Nanogold)溶液或鎳離子溶液。將DNA樣品溶液滴在修飾的云母襯底上， 利用分子梳技術(shù)將DNA分子拉直并固定。修飾云母襯底的作用是使云母表面 帶正電荷，這樣帶負(fù)電荷DNA分子就可固定在帶負(fù)電荷的云母表面上了， 以用于AFM成像。通常的云母襯底，鎳離子和納米金球修飾的云母表面均 可用于本發(fā)明的方法。