原子力顯微鏡對樣品處理要求低，不需要對樣品進(jìn)行脫水、包埋、切片、染色等繁瑣處理，具有樣品制備簡單、操作方便、檢測過程快速、分辨率和靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，且可以在近生理?xiàng)l件下對樣品進(jìn)行動態(tài)觀察。近年來，原子力顯微鏡AFM已越來越多地應(yīng)用于物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等研究領(lǐng)域，但在畜牧業(yè)中的應(yīng)用尚不多見，因此，本文就原子力顯微鏡在畜牧業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及應(yīng)用前景進(jìn)行了介紹。

原子力顯微鏡AFM通常以氮化硅作為一個靈敏的彈性微懸臂，微懸臂尖部有一個只有原子大小的探針沿樣品表面掃描，針尖與樣品間的相互作用力會引起微懸臂的形變，從而使微懸臂背面的激光束位置發(fā)生變化，這種變化導(dǎo)致激光反射在光電檢測器上后產(chǎn)生不同的電脈沖信號，計(jì)算機(jī)將這些信息處理成暗和亮的區(qū)域，在顯示器上可得到放大數(shù)萬倍的樣品表面形貌。

原子力顯微鏡主要有接觸模式和動態(tài)模式2種工作模式。接觸模式掃描時(shí)，針尖一直與樣品表面接觸，優(yōu)點(diǎn)是掃描速度快，可獲得原子級的分辨率，缺點(diǎn)是橫向力會影響圖像的原始特征，對易變形的低彈性樣品易造成損傷。動態(tài)模式掃描時(shí)，探針針尖始終不與樣品表面接觸，只在樣品表面上方5-20nm距離內(nèi)掃描，針尖與樣品之間的距離是通過保持微懸臂共振頻率或振幅的恒定來控制的。該模式的優(yōu)點(diǎn)是消除了橫向力，針尖與樣品之間每次接觸的時(shí)間很短，對樣品的損壞小，適用于較柔軟的生物分子，缺點(diǎn)是掃描速度略慢。

原子力顯微鏡對飼料添加劑顆粒大小和形態(tài)的觀察

有研究表明，物質(zhì)在消化道中的吸收率在很大程度上取決于其在吸收部位的溶解速度和接觸面積，減小粒徑可以增大暴露在介質(zhì)中的表面積，提高溶解速度，有利于物質(zhì)的吸收利用。因而在畜牧業(yè)上，越來越多的學(xué)者致力于營養(yǎng)物質(zhì)顆粒大小的研究。納米材料是指三維中有一維達(dá)到1-100nm的物質(zhì)。納米材料具有的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子遂道效應(yīng)等優(yōu)異特性，不僅大大改善了原有材料的性質(zhì)，而且出現(xiàn)了許多新的性能或效應(yīng)，從而使納米材料逐漸滲透到飼料工業(yè)中。原子力顯微鏡AFM是觀察材料大小和形態(tài)的有力工具，可以對制備的飼料添加劑顆粒的大小和形態(tài)進(jìn)行快速測定，并通過相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件對圖像進(jìn)行分析，獲得表面積、比表面積及體積等量化參數(shù)，為分析飼料添加劑的性能提供了科學(xué)依據(jù)。

原子力顯微鏡獨(dú)特的成像方式使其在物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用得到迅速發(fā)展?？梢钥吹?，國內(nèi)外的一些研究已經(jīng)顯示了原子力顯微鏡AFM用于材料、生物樣品等專項(xiàng)研究中的巨大潛力。畜牧工作者也應(yīng)該將畜牧業(yè)領(lǐng)域的研究與原子力顯微鏡技術(shù)結(jié)合起來，以便更深刻地闡明動物生理及病理功能的變化，促進(jìn)畜牧業(yè)的發(fā)展。當(dāng)然，原子力顯微鏡AFM盡管具有非常獨(dú)特的性質(zhì)，但它也只是探索生命科學(xué)領(lǐng)域的一個工具，與其他儀器一樣，它有自己獨(dú)特的優(yōu)勢，也有不足的一面。例如，應(yīng)用原子力顯微鏡進(jìn)行觀察時(shí)，盡管制樣簡單、分辨率很高，但觀察的始終只是樣品的外部形態(tài)，而無法觀測到細(xì)胞、細(xì)胞器內(nèi)部形態(tài)以及分子運(yùn)動等，觀察的樣品受到原子力顯微鏡AFM探針半徑曲率的限制等。因此，在實(shí)際研究過程中，要將原子力顯微鏡與其他儀器設(shè)備，如透射電子顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、核磁共振、NO射線晶體衍射等結(jié)合起來，相互補(bǔ)充、相互驗(yàn)證，這樣才能獲得全面、真實(shí)的結(jié)果。