隨著高新技術(shù)的發(fā)展,多糖的結(jié)構(gòu)已在不同層次上進(jìn)行了研究。比如,采用核磁共振(NMR)技術(shù)確定多糖的組成和分子結(jié)構(gòu);采用X射線衍射(XRD)技術(shù)確定多糖的空間有序結(jié)構(gòu);采用電子顯微鏡和光學(xué)顯微鏡觀察多糖的形態(tài)。近十余年來,原子力顯微鏡(AFM)的出現(xiàn)和不斷完善,對研究多糖的分子形貌和精細(xì)結(jié)構(gòu)提供了極大的方便。本文將從AFM的原理和在多糖結(jié)構(gòu)研究方面取得的進(jìn)展兩方面進(jìn)行綜述,以求促進(jìn)我國在該領(lǐng)域的發(fā)展。

多糖、DNA和蛋白質(zhì)等生物大分子,按照不同的實驗?zāi)康囊?可以在真空、大氣、氮氣、水及緩沖溶液,有機(jī)介質(zhì)如乙醇和丁醇等環(huán)境下進(jìn)行AFM掃描研究;還可以進(jìn)行高溫和低溫成像。一般地,在空氣中成像時,探針和樣品分子表面難以避免有一層水膜,致使掃描時探針穿透這層水膜而產(chǎn)生強(qiáng)大的毛細(xì)力(幾個到幾百nN),很容易損壞軟性的生物大分子。因此,如采用在空氣中成像的方式,一般對于空氣中的含水量有一定要求(如<30%),否則影響圖像的質(zhì)量。AFM可以觀測導(dǎo)體,也可以觀測不良導(dǎo)體和絕緣體;還可以在不同的環(huán)境下操作;不需要象透射電鏡(TEM)成像時的重金屬染色和STM所用的金屬涂層,節(jié)約了時間和費用,還避免了使用金屬時產(chǎn)生的人為因素。因此,AFM是近年發(fā)展起來的一種能夠達(dá)到原子級別的表面結(jié)構(gòu)分析儀器,已經(jīng)發(fā)展成為表面分析領(lǐng)域最通用的顯微分析方法。

低分子量的多糖一般溶于水,為AFM試樣的制備帶來了方便。蔡林濤[7]等將純化后的蟲草多

糖制成0.01mg/mL的水溶液,滴在Ni2+離子處理過的新剝離的云母上,干燥后進(jìn)行AFM掃描觀察。

用AFM觀察到西洋參多糖(PPQ_d)[14]的分子鏈聚集狀態(tài)。PPQ_d呈多股緊密并行螺旋形排

列。

盡管AFM在多糖結(jié)構(gòu)方面的研究報道不多,但是,AFM的特點已經(jīng)為多糖結(jié)構(gòu)的深入研究提供了極大的方便。低溫(Cryo)_AFM技術(shù)的出現(xiàn)、探針尖端制備技術(shù)的完善等都必將促進(jìn)多糖結(jié)構(gòu)研究的不斷深入。結(jié)合其它現(xiàn)代表征手段,多糖寡糖片段和多糖單鏈的構(gòu)象以及多糖與綴合物的空間關(guān)系等工作將成為進(jìn)一步研究的重點。淀粉原生態(tài)的結(jié)構(gòu)與成因,支鏈淀粉的分子結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)圖象將是近期的研究熱點。AFM獨特的性能將會在多糖類大分子的結(jié)構(gòu)研究中顯示美妙的前景。

蘇州飛時曼精密儀器有限公司成立于2013年，坐落在美麗的蘇州高新區(qū)科技城，是一家起點高、前瞻性強(qiáng)的研發(fā)和制造型高科技企業(yè)。公司的核心研究方向為光、機(jī)、電、算一體化的微納米檢測設(shè)備、先進(jìn)的醫(yī)療儀器。飛時曼作為國內(nèi)自主品牌、原子力顯微鏡廠家，其主要產(chǎn)品有：原子力顯微鏡系列（多模式原子力顯微鏡 FM-Nanoview1000AFM、一體式原子力顯微鏡 FM-Nanoview6800AFM、拉曼原子力顯微鏡一體機(jī) FM-NanoviewRa-AFM、光學(xué)原子力顯微鏡一體機(jī) FM-NanoviewOp-AFM、教學(xué)型原子力顯微鏡 FM-Nanoview T-AFM、教學(xué)型掃描隧道顯微鏡 FM-NanoviewT-STM、工業(yè)型原子力顯微鏡 FM-NanoviewLS-AFM、拉曼光譜儀RM5000、拉曼光譜儀RM8000、拉曼光譜儀RM9000）。2015年，公司獲得江蘇省高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)證，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)30多項，研發(fā)的多款產(chǎn)品被評為高新技術(shù)產(chǎn)品，并通過CE、ISO9001、SGS認(rèn)證。