細(xì)菌黏附是非常普遍和重要的生物學(xué)現(xiàn)象，細(xì)菌通過(guò)復(fù)雜的物理化學(xué)力的作用定植于細(xì)胞或基底表面。細(xì)菌生物膜的形成和結(jié)構(gòu)維持及細(xì)菌對(duì)宿主細(xì)胞的入侵、破壞都與黏附性能密切相關(guān)。目前，原子力顯微鏡（AFM）結(jié)合單分子、單細(xì)胞力譜等技術(shù)在細(xì)菌黏附研究中應(yīng)用廣泛，相比于傳統(tǒng)的細(xì)菌處理及檢測(cè)技術(shù)，原子力顯微鏡具有納米（nm）級(jí)空間分辨率及皮牛（pN）級(jí)力靈敏度，細(xì)胞處理簡(jiǎn)單，并可以實(shí)現(xiàn)在生理環(huán)境下直接觀測(cè)細(xì)菌黏附的動(dòng)態(tài)過(guò)程。近年來(lái)，原子力顯微鏡的功能越來(lái)越多樣化，性能不斷增強(qiáng)，如多頻原子力顯微鏡技術(shù)、實(shí)時(shí)高速原子力顯微鏡技術(shù)、力譜成像技術(shù)等，這些技術(shù)的進(jìn)步推進(jìn)了原子力顯微鏡在細(xì)菌黏附研究中的應(yīng)用。本文將從原子力顯微鏡在分子生物學(xué)應(yīng)用方面的最新發(fā)展和在細(xì)菌黏附研究中的應(yīng)用兩方面進(jìn)行闡述，為細(xì)菌黏附的研究提供新的方法和思路。

細(xì)菌黏附是細(xì)菌生物膜形成及致病的基礎(chǔ)和前提，包括細(xì)菌與基底、細(xì)菌與細(xì)菌、細(xì)菌與宿主細(xì)胞間的復(fù)雜的相互作用過(guò)程，主要依賴(lài)于黏附素與受體間的作用?；谠恿︼@微鏡的力譜技術(shù)可以從單細(xì)胞或單分子水平定量、直觀地測(cè)定非特異與特異性相互作用力，為細(xì)菌黏附性的研究提供了新的方法。

結(jié)合力譜技術(shù)對(duì)生物樣品間各種相互作用力的測(cè)量是原子力顯微鏡的另一重要功能，主要依賴(lài)于檢測(cè)“力-距離曲線”獲得相互作用力。原子力顯微鏡測(cè)得的力曲線服從poisson分布。poisson分析法可以估計(jì)細(xì)菌黏附力中單個(gè)化學(xué)鍵的強(qiáng)度，并在表面聚合物性質(zhì)未知的情況下將整體作用力分解成特異性力和非特異性力進(jìn)行分析。基于原子力顯微鏡的力譜技術(shù)目前在細(xì)菌黏附力學(xué)研究中最前沿的應(yīng)用是單分子力譜技術(shù)和單細(xì)胞力譜技術(shù)。既往細(xì)菌黏附研究多基于群體水平，近年來(lái)單分子力譜技術(shù)發(fā)展迅速，主要用于定量研究單細(xì)菌黏附力學(xué)特性等。新近研發(fā)出多巴胺涂層膠體探針，可以使單個(gè)活菌穩(wěn)定附著于微懸臂上，為細(xì)菌黏附力學(xué)研究提供了平臺(tái)。但目前單細(xì)胞力譜技術(shù)研究實(shí)用性低，局限性大，亟待進(jìn)一步發(fā)展和推廣。

單分子力譜技術(shù)是定量探測(cè)分子內(nèi)或分子間微小作用力的重要工具，單細(xì)胞力譜技術(shù)涉及復(fù)雜的功能化探針技術(shù)，并需要選擇適當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ蛯?duì)測(cè)得的力曲線進(jìn)行擬合分析。目前單細(xì)胞力譜技術(shù)與原子力顯微鏡成像、激光掃描共聚焦顯微鏡、熒光顯微鏡等技術(shù)結(jié)合應(yīng)用成為新的發(fā)展趨勢(shì)，這在細(xì)菌黏附領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展和應(yīng)用空間。

基于原子力顯微鏡的力譜技術(shù)發(fā)展越來(lái)越迅速，已成為國(guó)內(nèi)外黏附力學(xué)研究的重要工具。但該技術(shù)仍存在諸多問(wèn)題，如成本高、效率低、技術(shù)復(fù)雜、無(wú)法獲取菌體內(nèi)部信息等，因此還需要更豐富的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐應(yīng)用。