在研究生物材料本體性質(zhì)方面,AFM一般使用斷面觀察(fractographictesting)來(lái)測(cè)試生物材料的組成。斷面觀察可用于觀察拉力測(cè)試?yán)瓟嗟纳锊牧系膬?nèi)部本體性質(zhì),可以對(duì)斷裂的機(jī)理進(jìn)行定性的解釋。斷面觀察主要集中研究影響斷面引發(fā)的原理和方法。Jandt等人采用AFM敲擊式模式中高度和懸臂震蕩振幅的結(jié)果對(duì)合成牙齒的斷面進(jìn)行了研究。這種復(fù)合物中包含40%(vol.?vol?)二氧化硅填料,尺寸大小約為0102-0107Lm。除此之外,復(fù)合物中還包含幾種用于二氧化硅表顆粒和聚合物支架的粘結(jié)劑。Fig.1中顯示了樣品沖擊斷面表面的填料顆粒和周?chē)木酆衔镏Ъ苄蚊?。?/span>Fig.4(a)中,我們可以觀察到填料顆粒穩(wěn)定的嵌在聚合物支架中,觀察不到裝填粒子脫離。在受沖擊后的斷面(b)中,可以看到大多數(shù)填料顆粒周?chē)倪吘?/span>,這是由硅加強(qiáng)界面的變形導(dǎo)致在斷裂過(guò)程中界面的壓力集中造成的。AFM還可以用于觀察到斷裂表面的粗糙度Ra和不規(guī)則碎片的尺寸,這可以對(duì)斷裂表面的復(fù)雜幾何水平進(jìn)行表征。這兩個(gè)參數(shù)對(duì)于生物材料斷裂表面的解釋都是非常有用的。

AFM可用于研究在不同溫度下空氣中,蒸餾水中和緩沖溶液中的蛋白-生物材料界面。因此很難直接對(duì)不同樣品的研究進(jìn)行比較。經(jīng)常使用XPS或者接觸角測(cè)試來(lái)表征生物材料表面的物理-化學(xué)性質(zhì)和吸收蛋白質(zhì)的數(shù)量,然后將這些試驗(yàn)的結(jié)果與AFM實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)合起來(lái)進(jìn)行解釋。AFM對(duì)于蛋白質(zhì)-生物材料之間界面最經(jīng)典的研究還是用于研究吸收超結(jié)構(gòu)的形貌或者構(gòu)象,以及吸收的蛋白質(zhì)分子的尺寸方面。另外,蛋白質(zhì)的模式和識(shí)別,蛋白質(zhì)分子和生物材料之間的黏附力也可以由AFM研究。在蛋白質(zhì)-生物材料界面被吸附蛋白質(zhì)的AFM成像可以顯示出蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)和吸附蛋白質(zhì)的其他超結(jié)構(gòu)。Shi等在蛋白質(zhì)表面覆蓋一層二糖,然后利用等離子沉積技術(shù)在二糖上形成了一層聚合物膜,最后將蛋白質(zhì)溶解,利用敲擊式AFM對(duì)表面留下的纖維蛋白原進(jìn)行了影像,進(jìn)行識(shí)別,并研究了所吸收的纖維蛋白原的尺寸。

AFM在生物材料科學(xué)和工程中的發(fā)展非常迅速。隨著AFM技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和成熟,會(huì)為生物材料的發(fā)展提供更好的表征方法,而生物材料的發(fā)展也會(huì)為AFM的應(yīng)用開(kāi)拓新的領(lǐng)域。我們相信,AFM儀器和生物材料科學(xué)的發(fā)展會(huì)相輔相成,相映成輝。

蘇州飛時(shí)曼精密儀器有限公司成立于2013年，在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(shí)產(chǎn)權(quán)30多項(xiàng)，研發(fā)的多款產(chǎn)品被評(píng)為高新技術(shù)產(chǎn)品，并通過(guò)CE、ISO9001、SGS認(rèn)證。公司的核心研究方向?yàn)楣?、機(jī)、電、算一體化的微納米檢測(cè)設(shè)備、先進(jìn)的醫(yī)療儀器。飛時(shí)曼作為國(guó)內(nèi)自主品牌、蘇州飛時(shí)曼精密儀器有限公司，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）。公司自主研發(fā)的原子力顯微鏡基本都具備輕敲模式，且作為國(guó)內(nèi)自主研發(fā)生產(chǎn)的原子力顯微鏡廠家，只是選配與訂做。