細(xì)菌黏附是非常普遍和重要的生物學(xué)現(xiàn)象，細(xì)菌通過復(fù)雜的物理化學(xué)力的作用定植于細(xì)胞或基底表面。細(xì)菌生物膜的形成和結(jié)構(gòu)維持及細(xì)菌對宿主細(xì)胞的入侵、破壞都與黏附性能密切相關(guān)。目前，原子力顯微鏡結(jié)合單分子、單細(xì)胞力譜等技術(shù)在細(xì)菌黏附研究中應(yīng)用廣泛，相比于傳統(tǒng)的細(xì)菌處理及檢測技術(shù)，原子力顯微鏡具有納米級空間分辨率及皮牛級力靈敏度，細(xì)胞處理簡單，并可以實現(xiàn)在生理環(huán)境下直接觀測細(xì)菌黏附的動態(tài)過程。近年來，afm原子力顯微鏡的功能越來越多樣化，性能也不斷增強，如多頻原子力顯微鏡技術(shù)、實時高速原子力顯微鏡技術(shù)、力譜成像技術(shù)等，這些技術(shù)的進(jìn)步推進(jìn)了afm原子力顯微鏡在細(xì)菌黏附研究中的應(yīng)用。今天這篇文章將從原子力顯微鏡在分子生物學(xué)應(yīng)用方面的新發(fā)展和在細(xì)菌黏附研究中的應(yīng)用兩方面進(jìn)行闡述，為細(xì)菌黏附的研究提供新的方法和思路。

細(xì)菌黏附是細(xì)菌生物膜形成及致病的基礎(chǔ)和前提，包括細(xì)菌與基底、細(xì)菌與細(xì)菌、細(xì)菌與宿主細(xì)胞間的復(fù)雜的相互作用過程，主要依賴于黏附素與受體間的作用。基于afm原子力顯微鏡的力譜技術(shù)可以從單細(xì)胞或單分子水平定量、直觀地測定非特異與特異性相互作用力，為細(xì)菌黏附性的研究提供了新的方法。

結(jié)合力譜技術(shù)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。afm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(xì)菌黏附力中單個化學(xué)鍵的強度，并在表面聚合物性質(zhì)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(jìn)行分析?；谠恿︼@微鏡的力譜技術(shù)目前在細(xì)菌黏附力學(xué)研究中很前沿的應(yīng)用是單分子力譜技術(shù)和單細(xì)胞力譜技術(shù)。既往細(xì)菌黏附研究多基于群體水平，近年來單分子力譜技術(shù)發(fā)展迅速，主要用于定量研究單細(xì)菌黏附力學(xué)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(xì)菌黏附力學(xué)研究提供了平臺。但目前單細(xì)胞力譜技術(shù)研究實用性低，局限性大，亟待進(jìn)一步發(fā)展和推廣。

單分子力譜技術(shù)是定量探測分子內(nèi)或分子間微小作用力的重要工具，單細(xì)胞力譜技術(shù)涉及復(fù)雜的功能化探針技術(shù)，并需要選擇適當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ蛯y得的力曲線進(jìn)行擬合分析。目前單細(xì)胞力譜技術(shù)與afm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(shù)結(jié)合應(yīng)用成為新的發(fā)展趨勢，這在細(xì)菌黏附領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展和應(yīng)用空間。

基于原子力顯微鏡的力譜技術(shù)發(fā)展越來越迅速，已成為國內(nèi)外黏附力學(xué)研究的重要工具。但該技術(shù)仍存在諸多問題，如成本高、效率低、技術(shù)復(fù)雜、無法獲取菌體內(nèi)部信息等，因此還需要更豐富的理論基礎(chǔ)與實踐應(yīng)用。