Силовые кривые в сканирующей зондовой микроскопии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Силовые кривые в атомно-силовой микроскопии (АСМ) позволяют получить совокупность механических свойств образца. Среди них упругие, адгезионные, прочностные свойства. Измерение силовых кривых широко используется при изучении биологических объектов. Эти кривые необходимы для понимания различных свойств материалов и взаимодействий в наномасштабе, в частности, для изучения эластичности, жесткости и адгезионных свойств биологических образцов. Силовые кривые используются для изучения молекулярных взаимодействий, таких как разрыв связей и растяжение полимера. Силовое катирование или объемные карты распределения силовых кривых помогают реконструировать пространственное распределение механических свойств.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. И. Ахметова

МГУ имени М.В.Ломоносова; ООО НПП "Центр перспективных технологий"

Email: yaminsky@nanoscopy.ru
ORCID iD: 0000-0002-5115-8030

к.ф.-м.н., ст. науч. сотр., вед. спец.

Россия, Москва; Москва

Е. В. Дубровин

МГУ имени М.В.Ломоносова

Email: yaminsky@nanoscopy.ru
ORCID iD: 0000-0001-8883-5966

д.ф.-м.н., вед. науч. сотр.

Россия, Москва

И. В. Яминский

МГУ имени М.В.Ломоносова; ООО НПП "Центр перспективных технологий"

Автор, ответственный за переписку.
Email: yaminsky@nanoscopy.ru
ORCID iD: 0000-0001-8731-3947

д.ф.-м.н., проф., ген. дир.

Россия, Москва; Москва

Список литературы

  1. Butt Hans-Jürgen, Cappella B., Kappl M. Force measurements with the atomic force microscope: Technique, interpretation and applications. Surface science reports. 2005. Vol. 59 (1–6). https://doi.org/10.1016/j.surfrep.2005.08.003.
  2. Hartmann B. et al. Profiling native pulmonary basement membrane stiffness using atomic force microscopy. Nat Protoc. 2024. Vol. 19(5). PP. 1498–1528. https://doi.org/10.1038/s41596-024-00955-7
  3. Yen M.H., Chen Y.H., Liu Y.S., Lee O.K. Alteration of Young’s modulus in mesenchymal stromal cells during osteogenesis measured by atomic force microscopy. Biochem Biophys Res Commun. 2020. Vol. 4. No. 526(3). PP. 827–832. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2020.03.146
  4. Bolshakova A.V., Kiseleva O.I., Nikonorova N.I., Yaminsky I.V. Chapter Scanning probe microscopy of block copolymers in Collection of laboratory works. Practical training in scanning probe microscopy. Moscow: Advanced Technologies Center, 2009, 143 p.
  5. Gaboriaud F., Dufrêne Y.F. Atomic force microscopy of microbial cells: application to nanomechanical properties, surface forces and molecular recognition forces. Colloids Surf B Biointerfaces. 2007. Vol. 15. No. 54(1). PP. 10–9. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2006.09.014
  6. Dinarelli S., Girasole M., Longo G. FC_analysis: a tool for investigating atomic force microscopy maps of force curves. BMC Bioinformatics. 2018. Vol. 6. No. 19(1). P. 258. https://doi.org/10.1186/s12859-018-2265-4

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис.1. Силовая кривая. Красная линия – подвод, зеленая – отвод от поверхности образца

Скачать (60KB)
Метаданные
3. Рис.2. Результат отображения упругих свойств образца: общее представление (вверху слева), карт распределения сил адгезии, жесткости и деформации образца (внизу слева) одновременно с 3D-рельефом (вверху справа). Измерение силовых кривых в точках поверхности F = F(x, y, z) – внизу справа

Скачать (214KB)
Метаданные
4. Рис.3. Режим силового картирования (Force Volume). Слева вверху отображение высоты, справа – силовые кривые. Голубая линия – подвода, синяя линия – отвода кантилевера от поверхности вируса. Вертикальной красной линией можно перемещать шкалу отображения силовых кривых. Крестиком на топографии выбрана точка подложки, силовая кривая в которой показана в правой нижней части кадра

Скачать (355KB)
Метаданные
5. Рис.4. a – экспортированный массив силовых кривых, открытых в одном окне в ПО "ФемтоСкан Онлайн". Измерение на вирусной частице; b – совмещенные силовые кривые, полученные на поверхности слюды и на вирусной частице

Скачать (114KB)
Метаданные
6. Рис.5. Четырехмерное отображение карты распределения механических свойств в ПО "ФемтоСкан Онлайн"

Скачать (279KB)
Метаданные

© Ахметова А.И., Дубровин Е.В., Яминский И.В., 2025