全 文 ：生命科学
Chinese Bulletin of Life Sciences
第 19卷 第 5期
2007年 10月
Vol. 19, No. 5
Oct., 2007
文章编号 ：1004-0374(2007)05-0568-07
收稿日期：2007-05-30；修回日期：2007-06-21
基金项目：国家自然科学基金重大项目(90403140)
作者简介：陈　龙( 1 9 8 2 －)，男，硕士；冯喜增( 1 9 6 1 －)，男，教授，博士生导师，* 通讯作者，E - m a i l :
xzfeng@nankai.edu.cn
原子力显微术在生物研究中的应用
陈　龙，冯喜增*
(南开大学生命科学学院生物活性材料教育部重点实验室， 天津 300071)
摘　要：原子力显微术不仅能够提供样品表面纳米级别分辨率的三维图像数据，而且能够对 pN级微小
力进行测量，同时将两者结合发展出的 TREC(topography and recognition)显微术还能够在进行高分辨成
像的同时实现对特定分子的定位。原子力显微术的这些特点使之成为生物化学、细胞生物学等生物研究
的有利工具。本文主要介绍了原子力显微镜高分辨成像和检测生物分子识别的原理，以及 TREC显微术
在生物学上的应用。
关键词：A FM 成像；力的检测；单分子识别
中图分类号：Q-336　　文献标识码：Ａ
The application of atomic force microscopy in biology research
CHEN Long, FENG Xizeng*
(The Key Laboratory of Bioactive Materials, Ministry of Education, College of Life Sciences,
Nankai University, Tianjin 300071, China)
Abstract: Atomic force microscopy can not only provide the three dimensional picture of sample surface in
nanometer resolution, but also can measure the piconewton force. The combination of them develops the TREC
(topography and recognition)microscopy. It can localize specific molecule while develop high-resolution imaging.
These features make AFM a powerful tool for biochemistry and cell biology research and so on. In this review,
we describe the principle of developing high-resolution imaging using the AFM and detecting the biomolecular
recognition, and the application of the TREC microscopy in biology research.
Key words: AFM imaging; force measurements; single molecular recognition
自 1986年Binnig等[1]发明原子力显微镜(atomic
force microscopy, AFM)以来，原子力显微术越来越
多地被运用于研究生物分子和生物组织的精细结
构。相较于其他显微术，原子力显微术不仅制样简
单，而且能够提供样品表面纳米尺度分辨率的三维
图像数据。由于其独特的成像原理，AFM还能够
在液体环境下直接成像。在生理缓冲液中对生物样
品进行成像，对于研究生理条件下生物分子的结构
和功能具有重要的意义。关于利用 AFM对蛋白分
子、核酸、生物膜组织以及活细胞进行观测的实验
目前已有大量报道。AFM不仅能够进行高分辨的生
物成像，还能够研究单个生物分子之间的相互作
用，从而深入探索生物分子间结构和功能的关系，
如研究受体与配体之间的相互作用、DNA分子的折
叠以及分子马达的功能等。
近年来，随着AFM的不断改进，AFM的分辨
率和对力学性质的测量都有了很大的提高。同时，
AFM形貌成像功能和力学测量功能的结合发展出了
集成分子成像和分子识别的显微术——TREC (topo-
graphy and recognition)显微术，进一步开发了其在
569第 5期 陈　龙，等：原子力显微术在生物研究中的应用
生物研究中的应用潜力。
1　AFM成像在生物研究中的应用
1.1　AFM的成像原理及其方法改进
AFM的成像原理是使用一个一端固定，而另
一端装有针尖的弹性微悬臂来检测样品表面形貌或
其他表面性质。扫描时，同距离有关的针尖 -样品
间相互作用力(既可能是吸引的，也可能是排斥的)
就会引起微悬臂发生形变，也就是说微悬臂的形变
可作为样品 -针尖相互作用的直接量度。一束激光
照射到微悬臂的背面，微悬臂将激光束反射到一个
光电检测器，检测器不同象限接收到的激光强度差
值同微悬臂的形变量会形成一定比例关系，由此放
大微悬臂的形变。通过信号处理就可以得到样品的
表面形貌图像(图 1)。
进。Han和 Lindsay [2]使用磁场驱动AFM探针对水
中吸附在云母表面的DNA成像，得到的DNA链的
宽度仅为 5nm，提高了AFM在液体环境的成像能
力。Feng等[3]使用磁力驱动AFM检测出DNA链在
低温表面发生构象改变引起其长度缩小的现象。
Zhou等[4]使用同样的方法检测了包含 p53调控蛋白
结合序列的环状DNA的构象特征。
AFM探针针尖的曲率半径直接决定了其分辨能
力，并且针尖的形状会导致在扫描时产生加宽效
应，降低扫描分辨率。Xu和 Arnsdorf [5]根据针尖
的几何形状，使用特定的计算机程序在图像中扣除
针尖的展宽效应。Umemura等[6]则通过在针尖顶端
修饰纳米碳管，直接提高了 AFM的分辨率。在观
测RecA蛋白结合于DNA链形成的复合物时，相较
普通的探针，修饰了纳米碳管的探针能够清晰地辨
别出复合物上 1 0nm的周期性结构，并能够对裸
DNA链、RecA蛋白单体和 RecA-DNA复合物清晰
成像。
1.2　AFM生物成像的应用
1.2.1　用AFM研究细胞结构动力学　细胞形态发生
变化是很多病理症状的表现，同时药物分子与细胞
相互作用常引起细胞形态结构发生变化以及细胞机
械性质的改变，如：细胞松弛素 D 分解细胞骨架
肌动蛋白。AFM的高分辨成像能力弥补了光学显微
镜分辨率较低的缺陷(约为 400nm)，可以作为光学
成像的辅助工具，深入研究药物引起的细胞形态学
变化的作用机制。
Rotsch等[7]利用AFM研究生长因子与腺癌细胞
运动的关系发现，腺癌细胞分泌的生长因子会引起
其层形足板的伸展及其弹性顺应性的增加，并证明
足板伸展所需的力，部分来自于癌细胞肌动蛋白骨
架分解时的凝胶状增大过程。
Girasole等[8]发现人红细胞在染色(亮甲酚蓝)或
固定(MGG法)过程中其形态会发生变化，并且通过
特定药物(磷脂、氯丙嗪)作用或离子强度的改变能
够模拟红细胞病变时的形态变化。这为研究相关疾
病(球形红细胞症、不均性红细胞异症)的起因、发
生过程、治疗方法提供了新的途径。
Oberleithner等[9]利用AFM三维成像的功能，在
无需对细胞形状进行理想化处理的基础上研究醛固
酮诱导贴壁内皮细胞体积变化。他们发现用激素醛
固酮与人脐静脉内皮细胞作用1min内，细胞体积将
显著增大，并且通过加入醛固酮受体抑制剂——螺
旋内酯固醇可以抑制细胞的增大，从而证明螺旋内
酯固醇可以用来治疗毛细血管异常增大，以及限制
图1　AFM成像原理图
根据探针同样品作用力性质的不同，AFM主
要有三种成像模式：接触式、非接触式和轻敲式。
接触式，利用互相接触原子的电子间存在的库仑排
斥力产生稳定、高分辨图像，但是容易磨损针尖，
并且对样品有一定的破坏；非接触式，控制探针在
样品表面上方 5— 20nm距离处振荡扫描，探针始
终不与样品表面接触，不会对样品造成污染或产生
破坏，但是由于针尖 -样品间相互作用力是很弱的
长程力(范德华吸引力)，图像数据不稳定，分辨率
较低；轻敲式，介于接触式和非接触式之间，针
尖在样品上方以较大振幅振荡，在其振荡底部与样
品接触，由于接触时间短，几乎消除了剪切力对样
品的破坏，适于生物样品成像。
自 AF M 发明以来，其成像方法不断得到改
570 生命科学 第19卷
图2　力曲线模式图
炎症部位的血流量。
1.2.2　用AFM研究细胞转染　阐明药物分子载体和
基因治疗载体与细胞膜的作用机制有助于研制有效
的载体材料，而对细胞膜动力学进行持续性分析是
阐明该机制的关键。Almofti等[10]将AFM与共聚焦
显微镜结合，研究脂质体DNA载体复合物与细胞内
吞的关系。他们使用阳离子型脂质体DC-6-14/胆甾
醇 /DOPE(1:0.75:0.75)和质粒DNA (pGL3-C)以不同
的配比混合进行实验，检测不同电荷比对DNA载体
复合物的粒径、电势和转染效率的影响，通过AFM
检测复合物的粒径，并使用共聚焦研究其转染效
率，从而找出最适合配比提高基因治疗用脂质体载
体的效率。
在细胞核内发生作用的药物分子或用于治疗的
基因载体必须通过核孔复合体才能进入细胞核。
Shahin等[11]利用AFM对甾类药物地塞米松进入细胞
核的机制进行了研究。他们发现地塞米松引发蛋白
通过结合核孔复合体核膜外结构引发核孔的扩大，
紧接着通过扩大的核孔进入细胞核发挥作用，并且
引发蛋白的聚集和核孔的扩大能够被糖皮质激素受
体抑制剂(RU486)所抑制。地塞米松在进入细胞核
之前就引发了核孔的扩大，引发核孔扩大的信号可
能来自于核膜胞质侧未知结构。这对于研究核导向
性药物及基因治疗具有一定的帮助。
2　使用AFM检测生物单分子间作用力
2.1　AFM检测生物分子间作用力的原理
AFM检测生物分子间相互作用的原理是将特定
的生物分子通过各种方法修饰于悬臂的针尖上，制
成具有分子识别功能的探针，使用此探针在待测样
品表面振荡，做接触式的检测。当检测样品表面的
生物分子与探针上的分子结合时，随着探针与样品
表面的分离，作用在结合分子上的力逐渐增大直至
连接两个分子的化学键断裂。这一过程中产生的一
系列力的变化将通过检测探针悬臂的形变而被检测
并记录下来。将这些数据绘制成相应的力曲线就能
分析两个分子间结合力的大小(图 2)。利用相同原
理也可研究生物大分子的折叠信息。
2.2　检测分子间作用的AFM针尖的修饰及样品的制
备要求
2.2.1　AFM针尖的修饰　对于针尖的修饰必须满足
以下几个要求：(1)探针分子与针尖的结合力必须大
于探针分子与被识别分子的结合力，保证在两分子
间化学键断裂时，探针分子还连接在针尖上；(2 )
结合在针尖上的探针分子密度必须足够低，以便进
行单分子的识别；(3)结合在针尖上的探针分子必须
有一定的自由度，使其能够有效地结合被识别分子。
针尖修饰的方法包括早期的物理吸附和化学共
价修饰[12]。共价修饰多被用于检测互补寡核苷酸
之间氢键的结合力、铁蛋白及其抗体之间的作用
力[13]、刀豆素和低聚糖间的结合力[14]、纤连蛋白和
细菌细胞的作用[15]等等。之后发展出的利用一段弹
性分子链将探针分子连接在AFM针尖的修饰方法则
被广泛用于单分子作用力的检测[16-17]。同时，将细
胞固定在AFM针尖上，还可进行不同细胞间膜蛋白
的相互作用的研究[18]。
2.2.2　检测样品的制备　用于固定样品的基底包括
玻璃、云母和硅片等，样品的吸附方式包括物理吸
附和共价结合。新解理的云母表面具有原子级别的
平整度，是较常用的基底材料。带正电荷的生物分
子(如溶菌酶)可以通过静电吸附的方式直接吸附在云
母表面；而带负电的生物分子(如 DNA)，多使用
多价阳离子[19]或是用APTES对云母表面进行修饰，
促进其对样品的吸附作用。共价修饰方法与针尖上
修饰方法类似。
对于动物细胞，可以使用明胶、胶原或多聚
赖氨酸[20]将细胞固定在培养皿表面；对于细菌和酵
母，由于其不在培养皿表面贴附生长，必须用较强
的交联剂，如多聚阳离子或凝集素等将其固定在基
底 [ 2 1 ]。
2.3　力曲线的分析
当探针分子与目标分子相互作用时，分子间相
互作用力将通过悬臂的形变记录下来(其精度能够达
到 10-12N)绘制成如图 2 所示的力曲线：在探针于样
品表面作上下振荡过程中，当探针还未接触样品
时，悬臂不发生偏折(图 2A)；当探针无限接近样
品表面时，由于引力作用，针尖和样品表面会发生
571第 5期 陈　龙，等：原子力显微术在生物研究中的应用
固定在云母表面的检测结果一致(51pN左右)，进一
步证实了 HSP60的分布。
2.4.4　检测细胞间膜蛋白的相互作用　Li等[18]利用
刀豆凝集素A将表达α5β1整连蛋白K562细胞固定
在AFM针尖上，并用此针尖与表达纤维连接素的
BL21细胞相互作用，检测了 α5β1整连蛋白与其配
体纤维连接素的之间的相互作用。这种方法使用细
胞作为探针，促进了细胞间相互作用的研究，所要
注意的是必须保持细胞表面不发生改变以及生理活
性的丧失。
3　利用TREC显微术研究生物分子相互作用位点
分布图
3.1　TREC显微术的定义
TREC是 topography and recognition的缩写。
TREC显微术是以原子力显微技术为基础，将纳米
尺度成像和单分子识别技术结合形成的新型的生化
检测技术。TREC显微术可以实现在扫描得到样品
表面高分辨形貌图的同时，检测特定分子之间的相
互作用，从而给出特定分子在样品上的分布。相比
荧光标记、放射性标记和酶联免疫标记，TREC检
测分子之间的识别不需要特殊标记物，样品处理简
单方便。
3.2　TREC显微术的原理
TREC显微术使用磁场驱动磁性探针，采用轻
敲模式在生理缓冲液中进行成像。探针分子，如抗
体、配体等，通过一段具有一定弹性的聚乙二醇高
分子链(PEG)连接到AFM探针的尖端(图 3a)。扫描
过程中，悬臂在接近共振频率范围内自由振荡(图
3b)。如果没有发生分子识别，样品表面的起伏将
对探针的向下运动产生阻碍，从而记录样品的表面
形貌(图 3c)；当发生分子识别时，由于分子间的作
用力阻碍了探针向上运动，从而影响了振荡波的上
端(图 3d)。
检测器记录针尖的运动情况，通过处理将描述
样品起伏的信号与记录分子间相互作用的信号分
离，分别合成出样品的表面形貌图和分子结合位点
分布图(图 4)。对比两者就能得到目标分子在该样
品上的分布情况，并能对其结构特征进行进一步的
分析研究。
连接探针分子的PEG的长度一般较短(约为8nm
左右)，这样能使探针分子在距针尖一定距离的范
围内自由扩散，不仅促进了分子识别，而且限制了
探针分子的活动范围，起到了定位的效果。但是
PEG的长度要比悬臂的振幅(约为 5nm)长一些，这
样能够保证在轻敲模式扫描过程中，探针分子和目
跳跃式接触，造成悬臂向上偏折(图 2B)；悬臂固
定端继续接近样品，悬臂向上偏折程度将加大(图
2C)；当探针回撤时，悬臂偏折减小(图 2D)；如
果探针分子与目标分子发生作用，悬臂形变恢复后将
向下偏折，直至形变产生的力将两分子间的结合破坏
(图 2E)。根据胡克定律 F=k×d(k为悬臂的弹性系数，
d 为悬臂的形变量)就能得到分子间作用力的大小。
影响力测量精度的因素有：悬臂的热噪声、共
振频率、悬臂质点位置、测量范围等等。对于单
分子检测实验应选用弹性系数小(0.01— 0.10N/m)、
长度短(<50µm)的悬臂。
2.4　生物分子间作用力测量的应用
2.4.1　检测核酸分子间相互作用　DNA链间的错配
碱基会引起DNA双链间作用力的减小。Tanaka等[22]
通过检测DNA配对时结合力的大小辨别DNA链间的
错配率。他们将来源于线粒体ATP酶和细胞色素氧
化酶基因长度为 150bp和 406bp的DNA片段固定在
玻片上，使用寡核苷酸探针进行检测。经过统计学
分析得到不同结合力的分布，其中，完全配对产生
的结合力最大，1 个碱基错配将使结合力缩小
10%，2个或 3个碱基错配将使结合力分别缩小近
20%或 25%— 30%。
2.4.2　检测蛋白分子与DNA相互作用　Sfil属于限
制性内切酶家族，Sfil四聚体通过结合于DNA链上
两个识别位点，引发 DNA链的断裂。Sfil是研究
DNA和蛋白分子相互作用的模式分子，然而，对
Sfil-DNA复合物的性质的研究还不太清楚。
Krasnoslobodtsev等[23]利用AFM研究了 Sfil和
DNA链的结合力的强度。他们将两条DNA链分别
固定在AFM针尖和新解理的云母表面，让溶液环境
中的Sfil分子结合两条DNA链形成复合物，由此测
定Sfil和DNA链的结合力；他们还检测了单独一条
DNA与固定在云母表面的 Sfil分子之间的作用力。
结果表明Sfil-DNA复合物的分离具有一个明显的能
垒。同时，通过改变 DNA链上非识别序列的实验
发现，非识别序列的改变虽然没有改变能垒的位
置，但却能够改变其解离常数。
2.4.3　检测蛋白分子之间相互作用　高度保守的热
休克蛋白(heat shock proteins，HSP)对于细胞调节
具有重要意义，并且它是许多感染过程和自身免疫
疾病(如：动脉粥样硬化)的主要抗原。Pfister等[24]
通过激光共聚焦显微镜检测了在热击作用下人脐静
脉内皮细胞上的HSP60的分布，同时使用修饰有单
克隆抗体Abll-13的AFM探针检测抗体与HSP60的
作用力，发现其作用力为 59pN左右，与将HSP60
572 生命科学 第19卷
标分子不会分离。
3.3　TREC显微术的应用
3.3.1　对生物素与亲和素相互识别的研究　生物素
与亲和素是一对具有较强作用力的分子，生物素 -
PEG链能够有效地结合在氨基修饰的针尖上，而亲
和素在中性环境中带正电荷，能够通过静电吸引较
好地吸附在云母表面。这些特点使之成为 TREC显
微术研究的绝佳对象。
Ebner等[25]使用带有生物素的针尖对吸附在云
母表面的亲和素分子进行扫描检测，通过 TREC显
微术同时获得其形貌像和识别像。在形貌像中亲和
素分子呈现为较亮的斑点，在与之对应的识别像中
识别信号表示为较暗的斑点，其识别率高达 90%以
上。同时通过向溶液环境中加入游离的亲和素分子
与针尖上的生物素结合，屏蔽了生物素的识别作
用。经过持续扫描发现形貌像没有明显变化，而识
别像上的识别信号逐渐消失，进一步证明了识别的
有效性。
3.3.2　对组蛋白的定位研究　组蛋白通过与DNA双
链结合将DNA链包装成染色体。DNA的复制、转
录等生理调控机制都与组蛋白的解聚和组装紧密相
关。对于组蛋白与DNA复合物的观测，一般的AFM
成像方法难以实现。这主要是因为线形的DNA链可
以很容易地分辨出来，而蛋白分子的大小是由其分
子量决定的，在 AFM观测结果中其形貌相似，难
以分辨。通过TREC成像则可以很好的解决这一问题。
Stroh等[26]将结合有HeLa细胞组蛋白的DNA片
段固定在GD-APTES修饰的云母表面，该片段包含
小鼠乳腺瘤病毒启动子，并用修饰有抗组蛋白 H3
的AFM探针进行识别检测，实现了对组蛋白H3的
识别定位。同时通过对识别像的连续扫描，成功地
观测到人核小体重构复合物hSwi-Snf在ATP的驱动
下引起核小体从DNA链上释放的现象。Bash等[27]
使用修饰有H2A抗体的AFM探针实时监测了hSwi-
Snf引起的核小体的解聚现象。他们通过比较加入
ATP前后，识别信号的变化以及核小体高度的变
化，得出在核小体解聚过程中H2A-H2B二聚体会从
核小体上解离下来，进一步证实了之前所认为的在
核小体变构过程中，组蛋白八聚体不发生解离是错
误的。Wang等[28]将BRG1抗体和β肌动蛋白抗体同
时修饰在同一AFM探针上，通过分步屏蔽探针分子
实现了同时检测 hSwi-Snf复合物上的 BRG1和 β肌
动蛋白；同时利用同一方法，他们还成功地分辨出
结合了H3-H4四聚体的DNA链和结合完整核小体的
DN A 链。
3.3.3　对细胞膜上受体与信号分子作用的研究　细
胞膜是由鞘脂、胆固醇和各种膜蛋白等多种组分构
成的，这些微纳结构在细胞信号传导、细胞黏附和
膜运输等生理功能中起着重要作用。TRCT显微术
为快速得到真核或原核生物细胞表面的特定分子的
分布提供了途径。
Dupres等[29]利用AFM研究了结核分枝杆菌表面
肝素结合血球凝集素(heparin-binding haemagglutinin
adhesin，HBHA)与肝素的相互作用。他们测量了
HBHA与肝素之间的作用力，发现分子间发生结合
的频率以及结合力的大小随着作用时间的增加而相
应增加，证明HBHA与肝素之间的结合是多分子参
图3　TREC显微术原理
a：扫描模式图；b：振荡波形；c：振荡波下部记录样品
表面形貌；d：振荡波上部记录识别信号
图4　TREC显微术成像效果
a：将波形信号分离处理；b：样品形貌图；c：样品表面
分子识别图
573第 5期 陈　龙，等：原子力显微术在生物研究中的应用
与的，同时对HBHA的分布的检测表明其在结核分枝
杆菌表面不是随意分布，而是呈纳米簇状分布的。
Puntheeranurak等[30]使用带有Na+葡萄糖共转运
载体(SGLT1)Ｃ末端13环结构抗体的AFM探针检测
重组 CHO细胞表面 SGLT1的分布，并且使用相应
抗体抗原可屏蔽识别检测，证明其13环结构位于膜
外侧。在Na+存在的情况下，使用修饰有 1-硫 -D-
葡萄糖的探针进行检测能够发生识别反应，而L-葡
萄糖探针则不发生识别反应，揭示了Na+葡萄糖共
转运载体具有构象筛选功能。
4　结语
综上所述，原子力显微术能够提供生理条件下
样品纳米尺度的三维图像数据，以及对 pN级微小
力进行测量的特点使之广泛应用于研究生物分子的
动力学性质和生物样品的机械学性质；同时获得生
物分子形貌图和分子识别图像的能力将为研究生物
分子行使功能的机制提供强有力的工具。目前对于
复杂的生物体系检测，AFM还存在着不足之处：
探针式的检测对活细胞或活组织的机械刺激可能对
检测生物分子与活细胞相互作用造成干扰，影响实
验的准确性；对比光学成像，AFM的探测范围较
小，较适于细微结构的成像，在大范围成像及统计
实验上略显不足；AFM成像速度较慢(平均每幅图象
需要 10分钟以上)，难于捕捉速度较快的生化反应；
在分子识别的过程中还需避免非特异黏附的干扰。
目前对生物研究用AFM的开发还在不断进行，
使用磁力驱动质量更小的悬臂振荡已能较好地对活
体样本成像[31] ；通过结合光学显微镜，改善 AFM
成像范围小的不足[32] ；对于快速成像AFM也在开
发之中[33-34]。随着 AFM的改进和发展，其在生物
领域的应用将更加广泛。
[参 考 文 献]
[1] Binnig G, Quate C F, Gerber C. Atomic force microscope.
Phys Rev Lett, 1986, 56 (9): 930-933
[2] Han W, Lindsay S M. A magnetically driven oscillating probe
microscope for operation in liquids. Appl Phys Lett, 1996,
69 (26): 4111-4113
[3] Feng X Z, Bash R, Balagurumoorthy P, et al. Conforma-
tional transition in DNA on a cold surface. Nucleic Acids
Res, 2000, 28 (2): 593-596
[4] Zhou H J, Zhang Y, Ou-Yang Z C, et al. Conformation and
rigidity of DNA microcircles containing waf1 response ele-
ment for p53 regulatory protein. J Mol Biol, 2001, 306 (2):
227-238
[5] Xu S, Arnsdorf M F. Calibration of the Scanning (Atomic)
force microscope with gold particles. J Microsc-Oxford,
1994, 173: 199-210
[6] Umemura K, Komatsu J, Uchihashi T, et al. Atomic force
microscopy of RecA-DNA complexes using a carbon nanotube
tip. Biochem Biophys Res Commun, 2001, 281(2): 390-
395
[7] Rotsch C, Jacobson K, Condeelis J, et al. EGF-stimulated
lamellipod extension in adenocarcinoma cells. Ultramicroscopy,
2001, 86 (1-2): 97-106
[8] Girasole M, Cricenti A, Generosi R, et al. Artificially in-
duced unusual shape of erythrocytes: an atomic force mi-
croscopy study. J Microsc-Oxford, 2001, 204: 46-52
[9] Oberleithner H, Schneider S W, Albermann L, et al. Endot-
helial cell swelling by aldosterone. J Membr Biol, 2003, 196
(3): 163-172
[10] Almofti M R, Harashima H, Shinohara Y, et al. Cationic
liposome-mediated gene delivery: Biophysical study and
mechanism of internalization. Arch Biochem Biophys, 2003,
410 (2): 246-253
[11] Shahin V, Albermann L, Schillers H, et al. Steroids dilate
nuclear pores imaged with atomic force microscopy. J Cell
Physiol, 2005, 202(2): 591-601
[12] Grandbois M, Beyer M, Rief M, et al. How strong is a
covalent bond? Science, 1999, 283(5408): 1727-1730
[13] Harada Y, Kuroda M, Ishida A. Specific and quantized anti-
gen-antibody interaction measured by atomic force
microscopy. Langmuir, 2000, 16 (2): 708-715
[14] Touhami A, Hoffmann B, Vasella A, et al. Probing specific
lectin-carbohydrate interactions using atomic force micros-
copy imaging and force measurements. Langmuir, 2003, 19
(5): 1745-1751
[15] Bustanji Y, Arciola C R, Conti M, et al. Dynamics of the
interaction between a fibronectin molecule and a living bac-
terium under mechanical force. Proc Natl Acad Sci USA,
2003, 100 (23): 13292-13297
[16] Berquand A, Xia N, Castner D G, et al. Antigen binding forces
of single antilysozyme Fv fragments explored by atomic force
microscopy. Langmuir, 2005, 21 (12): 5517-5523
[17] Lee G, Abdi K, Jiang Y, et al. Nanospring behaviour of
ankyrin repeats. Nature, 2006, 440 (7081): 246-249
[18] Li F, Redick S D, Erickson H P, et al. Force measurements of
the α5β1 integrin-fibronectin interaction. Biophys J, 2003,
84, (2 Pt 1): 1252-1262
[19] Hamon L, Pastre D, Dupaigne P, et al. High-resolution AFM
imaging of single-stranded DNA-binding (SSB) protein-DNA
complexes. Nucleic Acids Res, 2007, 35(8): e58
[20] Grandbois M, Dettmann W, Benoit M, et al. Affinity imag-
ing of red blood cells using an atomic force microscope. J
Histochem Cytochem, 2000, 48 (5): 719-724
[21] Schaer-Zammaretti P, Ubbink J. Imaging of lactic acid bacte-
ria with AFM - elasticity and adhesion maps and their rela-
tionship to biological and structural data. Ultramicroscopy,
2003, 97 (1-4): 199-208
[22] Tanaka T, Sasaki T, Amemiya Y, et al. Discrimination of
DNA mismatches by direct force measurement for identifi-
cation of tuna species. Anal Chim Acta, 2006, 561 (1-2):
150-155
[23] Krasnoslobodtsev A V, Shlyakhtenko L S, Lyubchenko Y L.
Probing interactions within the synaptic DNA-Sfil complex
by AFM force spectroscopy. J Mol Biol, 2007, 365(5):
574 生命科学 第19卷
1407-1416
[24] Pfister G, Stroh C M, Perschinka H, et al. Detection of
HSP60 on the membrane surface of stressed human endot-
helial cells by atomic force and confocal microscopy. J Cell
Sci, 2005, 118 (8): 1587-1594
[25] Ebner A, Kienberger F, Kada G, et al. Localization of single
avidin-biotin interactions using simultaneous topography
and molecular recognition imaging. Chem Phys Chem, 2005,
6 (5): 897-900
[26] Stroh C, Wang H, Bash R, et al. Single-molecule recognition
imaging-microscopy. Proc Natl Acad Sci USA, 2004, 101
(34): 12503-12507
[27] Bash R, Wang H, Anderson C, et al. AFM imaging of protein
movements: histone H2A-H2B release during nucleosome
remodeling. FEBS Lett, 2006, 580 (19): 4757-4761
[28] Wang H, Bash R, Lohr D. Two-component atomic force
microscopy recognition imaging of complex samples. Anal
Biochem, 2007, 361 (2): 273-279
[29] Dupres V, Menozzi F D, Locht C, et al. Nanoscale mapping
and functional analysis of individual adhesins on living
bacteria. Nat Methods, 2005, 2 (7): 515-520
[30] Puntheeranurak T, Wildling L, Gruber H J, et al. Ligands on
the string: single-molecule AFM studies on the interaction of
antibodies and substrates with the Na+-glucose co-transporter
SGLT1 in living cells. J Cell Sci, 2006, 119(14): 2960-2967
[31] Ge G L, Han D, Lin D Y, et al. MAC mode atomic force
microscopy studies of living samples, ranging from cells to
fresh tissue. Ultramicroscopy, 2007, 107(4-5): 299-307
[32] Madl J, Rhode S, Stangl H, et al. A combined optical and
atomic force microscope for live cell investigations.
Ultramicroscopy, 2006, 106 (8-9): 645-651
[33] Ando T, Kodera N, Takai E, et al. A high-speed atomic force
microscope for studying biological macromolecules. Proc
Natl Acad Sci USA, 2001, 98(22): 12468-12472
[34] Humphris A D L, Hobbs J K, Miles M J. Ultrahigh-speed
scanning near-field optical microscopy capable of over 100
frames per second. Appl Phys Lett, 2003, 83 (1): 6-8
生　命　科　学 Chinese Bulletin of Life Sciences
Chinese Bulletin of Life Sciences (Bimonthly)
(双月刊)(1988年创刊) (Started in 1988)
2007年 10月　第 19卷　第 5期 (总第 116期) Oct., 2007　Vol.19　No.5
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