原子力纳米操作系统的信号检测技术研究

毛燕龙，王作斌

(长春理工大学 纳米测量与制造技术中心，长春 130022)

原子力纳米操作系统的信号检测技术研究

毛燕龙，王作斌

(长春理工大学 纳米测量与制造技术中心，长春 130022)

原子力纳米操作系统通过检测探针与被测样品表面之间的作用力信号来获取被测样品的表面形貌特征。为了研究不同浓度人参水提物对VERO细胞的影响，本文在分析了原子力探针悬臂形变反馈信号检测原理的基础上，设计了悬臂形变反馈信号检测系统，获得了VERO细胞表面形貌图像以及表面高度参数。实验表明，原子力纳米操作系统通过检测探针与被测细胞表面之间的作用力信号来获取被测细胞表面参数是可行的。

信号检测;探针悬臂;VERO细胞

0 引言

原子力纳米操作系统在扫描样品的过程中，通过探针的微悬臂来实时感知探针针尖与被测样品之间的作用力，进而实现被测样品的表面形貌成像［1］。目前，原子力纳米操作系统扫描样品表面形貌的纵向分辨率可达到0.01nm。由于AFM所测样品很少需要前期处理，可在溶液中进行观测活的生物样品及其动态生理过程，因此在对生物细胞的检测中占据了独特地位［2］。在AFM接触模式下对细胞进行扫描检测，为了避免伤害细胞，探针与细胞表面之间的垂直方向作用力在10-30nN之间［3］，该作用力的存在，使得探针的悬臂发生微小的形变。因此，为了得到高分辨率的样品表面形貌图像以及高度参数，对探针悬臂形变的反馈信号检测显得尤为重要。……