原子力顯微鏡AFM在觀察細胞表面形態(tài)的同時，可以測得單個細胞的局域力學信息，比如細胞的彈性，黏度等。不僅可以研究靜態(tài)的細胞結構，還可以動態(tài)地觀察細胞隨時的生物學特性改變，同時具有納米級的空間分辨率和皮牛頓級的力學靈敏度，在細胞生物學方面發(fā)揮著無可替代的作用。利用原子力顯微鏡測得的力,距離曲線反映了針尖與樣品間定量的作用力。采用金剛石探針，配備專用的軟件，原子力顯微鏡能夠測量微區(qū)的納米壓痕，據(jù)此繪制的力位移曲線，可用于彈性模量的定量測量。

原子力顯微鏡測量細胞彈性細胞的力學性質(zhì)主要取決于細胞骨架和細胞膜的黏彈性，當外界條件改變時，細胞膜黏彈性的改變比細胞形態(tài)的改變更為明顯。AFM常用Hertz模型測量多種細胞的楊氏彈性模量。Engler等測量了生物樣品和高分子薄膜基質(zhì)的彈性模量，平滑肌細胞的培養(yǎng)結果顯示：與天然動脈血管中間層剛性近似的PA基質(zhì)能提高SMC細胞的鋪展面積，聚賴氨酸／透明質(zhì)酸多層膜也觀察到相同的結果，說明細胞的吸附鋪展與材料的剛性有相關性。

原子力顯微鏡AFM測量細胞黏附細胞的形態(tài)與其黏附性有關，鋪展較好且存在大量纖維狀結構的細胞有較好的黏附性，聚集緊密、外形隆起的細胞黏附性相對較差。將探針修飾上細胞，形成復合有細胞的探針，可測量單個細胞一細胞間黏附力口。如果探針修飾上受體蛋白，則可測量細胞膜表面配體與其受體的相互作用力。

因為原子力顯微鏡的高分辨率，獲取信息的種類廣泛以及制樣的簡便，可在生理條件下操作等多種優(yōu)勢，已經(jīng)成為組織工程研究中必不可少的工具，但是對于紛繁復雜的生命系統(tǒng)，單一設備畢竟功能有限，要與其它設備或技術手段如近場顯微鏡，電子顯微鏡，激光共聚焦顯微鏡，熒光顯微技術，X一射線衍射，抗體標記，表面干涉等有機結合，AFM方能更有效地發(fā)揮其作用。隨著AFM原子力顯微鏡的發(fā)展，如針尖技術的改進，時間分辨率的提高，以及與其它設備的結合，必將在組織工程領域發(fā)揮更大的作用。

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