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1、第25卷第1期电 子 显 微 学 报Vol225,No112006年2月JournalofChineseElectronMicroscopySociety2006202文章编号:100026281(2006)0120076204AFM的DNA样品制备技术研究1,21,321111,2蔡明辉,赵 葵,展 永,倪嵋楠,隋 丽,孔福全,杨明建(1中国原子能科学研究院,北京102413;2河北工业大学理学院,天津300130;3北京师范大学射线束技术与材料改性教育部重点实验室,北京100875)摘 要:AFM应用中最为关键的一步无疑是样品的制备。本文介绍DNA样品制备的
2、几种主要方法,通过实验发展了两种适合对DNA及其碎片进行长度测量和做统计分析的制样方法,它们分别采用APS-云母和纯云母为衬底。这两种方法不仅丰富了DNA样品制备方法,对推广AFM在生物研究中的应用也具有重要意义。关键词:原子力显微镜;质粒DNA;样品制备;APS2云母;云母中图分类号:Q523;Q336;TH74219;TN16文献标识码:A1982年,宾尼(Binnig)等人发明了扫描隧道显[12～17]都是采用的这种制样方法,但是各家所使微镜(SPM),它是一种可以从原子水平到纳米尺寸用的阳离子种类及浓度也各不相同。总之,从这些观察物质结构的三维成像工具,
3、是一种新型的显微报道的DNA样品制备方法中可以看出:每一种制备技术。1986年宾尼(Binnig)、魁特(Quate)和盖博方法都有其各自的适用范围,为了满足对DNA及其(Gerber)合作推出了原子力显微镜(atomicforce碎片进行长度测量并进行大量统计分析的要[1][7,18]microscopy,AFM)。AFM在观测生物样品方面有求,必须找到一套适合我们自己研究的制样方着独特的优势,例如:可以在近似生理环境下直接观法。测生物样品;在扫描样品过程中将针尖对样品的作本文将分别介绍以APS2云母和纯云母为衬底-9-12用力控制在10N～10N,使针尖对样
4、品的损伤降的DNA样品制备方法。低到非常低的水平;AFM样品制备突破了导电性的1 实验设备与材料限制,与电子显微镜相比制样过程相对简单。因此,[2]AFM在生物研究中迅速得到了广泛应用。Pang和上海爱建纳米公司生产的AJ2Ⅲ型原子力显微[3]Boichot分别用AFM观察了DNA的双链断裂;Jiao镜,在室温下以Tappingmode在空气中成像,相对湿[4]等用AFM观察了肿瘤抑制蛋白P53与DNA的相度为33%～39%,所有图像采集的扫描速度为[5]互作用;基因治疗中Kawaura等用AFM观察受体115Hz,像素为256×256;针尖选用俄罗斯[6]介导
5、DNA;Guruing等用AFM研究多糖形成的凝MikroMasch公司的型号为NSC11的硅针,共振频率[7]胶网状结构;隋丽等用AFM观测重离子致DNA为315kHz,力常数为48NPm;APS2云母为中国科学院[8]损伤的研究;吕军鸿等用AFM对DNA单分子进上海原子核研究所提供;PUC19DNA购于大连宝生行定位切割与拾取。物工程有限公司,长度为2686bp,含有70%以上的在上述各类AFM应用中,最为关键的一步无疑共价闭环。是样品的制备,制样的好坏将决定整个实验的成败。2 实验方法现在国内外各个实验室的DNA样品制备方法各种各样,无论是衬底的选择,还是
6、DNA样品的浓度,以211 以APS2云母为衬底的DNA制样研究及制样的细节等都各不相同。国内外应用比较广泛APS2云母为中国科学院上海原子核研究所赠的主要有两大类DNA制样方法:一是对云母表面进送,其制备步骤如下:行修饰,所用的试剂有32氨丙基三乙氧基(APS),戊制备4次蒸馏水配制APS溶液解理云母[9][10][11]二醛,亚精胺以及用阳离子进行预处理等;自组装单层膜钝化处理二是在DNA水溶液中加入阳离子,参考文献其中钝化时间的长短直接影响APS2云母的吸附力。收稿日期:2005208229;修订日期:2005210224基金项目:国家自然科学基金资助项目
7、(No110175095,No110435020,No110474018).Foundationitem:NationalNaturalScienceFundationofChina(No110175095,No110435020,No110474018).作者简介:蔡明辉(1980-),男(汉族),河北省唐山市人,硕士.©1994-2006ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第1期蔡明辉等:AFM的DNA样品制备技术研究77通过大量
8、实验摸索得到的DNA样品
