細菌黏附是非常普遍和重要的生物學現(xiàn)象，細菌通過復雜的物理化學力的作用定植于細胞或基底表面。細菌生物膜的形成和結構維持及細菌對宿主細胞的入侵、破壞都與黏附性能密切相關。

目前，原子力顯微鏡（atomic force micro-scopy）結合單分子、單細胞力譜等技術在細菌黏附研究中應用廣泛，相比于傳統(tǒng)的細菌處理及檢測技術，原子力顯微鏡具有納米（nm）級空間分辨率及皮牛（pN）級力靈敏度，細胞處理簡單，并可以實現(xiàn)在生理環(huán)境下直接觀測細菌黏附的動態(tài)過程。

近年來，原子力顯微鏡的功能越來越多樣化，性能不斷增強，如多頻原子力顯微鏡技術、實時高速原子力顯微鏡技術、力譜成像技術等，這些技術的進步推進了原子力顯微鏡在細菌黏附研究中的應用。本文將從原子力顯微鏡在分子生物學應用方面的最新發(fā)展和在細菌黏附研究中的應用兩方面進行闡述，為細菌黏附的研究提供新的方法和思路。

原子力顯微鏡在分子生物學應用方面的進展原子力顯微鏡是一種能夠在納米級水平表征生物細胞及分子的成像工具，其結合力譜技術可以實現(xiàn)對生物樣品機械性能的探測。過去幾十年里，基于原子力顯微鏡的力譜技術發(fā)展迅速，由細胞水平發(fā)展到分子水平，實現(xiàn)了單分子水平的實時-原位檢測。

成像模式原子力顯微鏡的液相成像實現(xiàn)了近生理條件下對活細胞、生物大分子等生物樣品進行動態(tài)研究。原子力顯微鏡的成像模式主要有接觸模式和動態(tài)模式兩種，其中動態(tài)模式廣泛用于軟生物樣品成像，是目前用于細菌成像的最主要的模式，其橫向剪切力小，可同時表征樣品形貌和檢測其機械性質，但在分辨率、靈敏度和數(shù)據(jù)采集速度上仍有一定的局限性。多頻原子力顯微鏡（multi-frequency atomic force microscopy）和實時高速原子力顯微鏡（high-speed atomic force microscopy）的出現(xiàn)，為解決空間分辨率及成像速度的問題提供了新的發(fā)展方向。多頻原子力顯微鏡涉及在多個頻率下對原子力顯微鏡探針偏移的激發(fā)和檢測，減少了樣品數(shù)據(jù)的不可逆性丟失。高速原子力顯微鏡在實時觀測動態(tài)生物分子及細胞生物動力學過程方面取得重大突破，在細菌黏附力學研究中高速原子力顯微鏡常與其他一系列光學技術結合使用。

力譜技術結合力譜技術對生物樣品間各種相互作用力的測量是原子力顯微鏡的另一重要功能，主要依賴于檢測“力-距離曲線”獲得相互作用力。原子力顯微鏡測得的力曲線服從poisson分布。poisson分析法可以估計細菌黏附力中單個化學鍵的強度，并在表面聚合物性質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行分析。基于原子力顯微鏡的力譜技術目前在細菌黏附力學研究中最前沿的應用是單分子力譜技術和單細胞力譜技術。既往細菌黏附研究多基于群體水平，近年來單分子力譜技術發(fā)展迅速，主要用于定量研究單細菌黏附力學特性等。新近研發(fā)出多巴胺涂層膠體探針，可以使單個活菌穩(wěn)定附著于微懸臂上，為細菌黏附力學研究提供了平臺。但目前單細胞力譜技術研究實用性低，局限性大，亟待進一步發(fā)展和推廣。單分子力譜技術是定量探測分子內或分子間微小作用力的重要工具，單細胞力譜技術涉及復雜的功能化探針技術，并需要選擇適當?shù)奈锢砟Ｐ蛯y得的力曲線進行擬合分析。

目前單細胞力譜技術與原子力顯微鏡成像、激光掃描共聚焦顯微鏡、熒光顯微鏡等技術結合應用成為新的發(fā)展趨勢，這在細菌黏附領域有著廣闊的發(fā)展和應用空間?；谠恿︼@微鏡的力譜技術發(fā)展越來越迅速，已成為國內外黏附力學研究的重要工具。

蘇州飛時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企業(yè)認證，擁有自主知識產(chǎn)權30多項，研發(fā)的多款產(chǎn)品被評為高新技術產(chǎn)品，并通過CE、ISO9001、SGS認證。公司的核心研究方向為光、機、電、算一體化的微納米檢測設備、先進的醫(yī)療儀器。飛時曼作為國內自主品牌、蘇州飛時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 FM-NanoviewRa-AFM、光學原子力顯微鏡一體機 FM-NanoviewOp-AFM、教學型原子力顯微鏡 FM-Nanoview T-AFM、教學型掃描隧道顯微鏡 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，且作為國內自主研發(fā)生產(chǎn)的原子力顯微鏡廠家，只是選配與訂做。