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【讨论】Tapping 模式下扫描出的DNA链高度低于实际值该如何解释

扫描探针显微镜SPM/AFM

  • 传统轻敲模式下,扫描出的DNA链高度低于实际值,

    针尖对DNA作用力导致所测得DNA分子高度较低,具体如何说?
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  • kjm197681

    第1楼2007/06/01

    下面是我的理解:

    最直观的原因可能是要检查你扫图的时候参数控制如何,理论上原子力测z向的尺寸非常准,但如果你使用的针尖太硬或扫图时力太大,都会影响到z向的真实尺寸。

    其次可能是你制样的时候,你的样品是嵌在基底里,或者你的基底不平,或者你的样品不干净,如你的样品在分散在基底时同时在基底上形成水膜(或其它buffer溶液的薄膜),都可能导致你测出z向尺寸偏小。

    多测几次看看。

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  • 清风侠

    第2楼2007/06/02

    以下是本人原来的工作总结,请参考.
    轻敲模式原子力显微镜(TMAFM)在空气中测得的
    双链DNA 分子的高度在大多数情况下只有0.7-0.8 nm[1-8],远远低于目前普遍
    接受的DNA 双链分子的直径值2~2. 2 nm[9],在TMAFM 成像模式下,针尖
    只有在很靠近样品表面时才能稳定成像,造成了针尖对样品的压力比较大,因
    而使得柔软样品的表面发生较大的压力形变。

    1. DNA 分子的脱水,我们的实验是在相对湿度25%-30%的条件下进行
    的,由于高湿度可能会引起样品表面水膜的存在影响实验,所以必须保持低湿
    度条件。由于DNA 分子的脱水可能造成DNA 分子的高度有所变低[23];DNA
    分子的高度在水合状态下是比在脱水状态下高,这也是为什么在溶液状态下的
    DNA 分子高度远远大于在空气中的DNA 分子高度。
    2. 所有的实验结果都是衬底和DNA 分子之间的相对值,由于衬底的吸附
    作用,可能有部分DNA 分子已经陷入衬底,导致本研究无法测量,从而导致
    DNA分子的测量值降低。本研究曾经在原位观察72 小时前后的DNA高度变化,
    结果显示,DNA 分子刚刚制备好以后就立即测量的高度要大于72 小时后测量
    得到的高度,这可能是DNA 分子和衬底吸附变得更加牢固的原因。
    3. DNA 分子的部分塑性逆形变 虽然我们在TMAFM 实验中尽量保持在最
    小的力作用下测量DNA 分子的高度,但是就是这个最小力可能已经造成了
    DNA 分子的部分塑性形变,属于不可逆形变。

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  • 清风侠

    第3楼2007/06/02

    这是上面提到的参考文献,可以查一下原文读读!希望对你有帮助.
    [1] Gössl L, Shu A D, Schlüter J P, et al. Molecular structure of Single DNA
    complexes with positively charged dendronized polymers I. J. Am. Chem. Soc.
    2002, 124: 6860-6865
    [2] Pietrasanta L I, Thrower D, Hsieh W,et al. Probing the Saccharomyces
    cerevisiae centromeric DNA (CEN DNA)-binding factor 3 (CBF3)
    kinetochore complex by using atomic force microscopy. Proc. Natl. Acad. Sci.
    1999, 96: 3757~3762.
    [3] Thomson N H, Kasas S, Smith B, et al. Reversible binding of DNA to mica
    for AFM imaging, Langmuir. 1996, 12:5905–5908
    [4] Hansma H G, Revenko I, Kim K, et al. Atomic force microscopy of long and
    short double-stranded, single-stranded and triple-stranded nucleic acids.
    Nucleic Acids Res. 1996,24:713~720
    [5] Lyubchenko Y L, Shlyakhtenko L S, Aki T, et al. Atomic force microscopic
    demonstration of DNA looping by GalR and HU. Nucl. Acids Res. 1997,25:
    873~876.
    [6] Maeda Y, Matsumoto T, Kaway T, Observation of single- and double-stranded
    DNA using noncontact AFM. Appl.Surf.Sci., 1999,140: 400-405
    [7] Moreno-Herrero F, Herrero P, Colchero J, et al. Analysis by atomic force
    microscopy of Med8 binding to cis-acting regulatory elements of the SUC2
    and HXK2 genes of saccharomyces cerevisiae, FEBS Lett., 1999,459:
    427~432
    [8] Ye J Y, Umemura K, Ishikawa M, et al. Atomic force microscopy of DNA
    molecules stretched by spin-coating technique. Anal. Biochem. 2000,281 (1):
    21-25

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  • bme81

    第4楼2007/06/02

    恩, 非常感谢

    个人认为对这一问题目前最主要的有两点解释
    一,空气湿度,以及我们在空气中扫描脱水后的DNA;
    二,如前面楼上的所说,不同刚度的探针,即悬臂较硬或较软测出来的也是不一样的。

    当然,还有其它原因,不过不知道可调节的范围有多大


    ssh110 发表:以下是本人原来的工作总结,请参考.
    轻敲模式原子力显微镜(TMAFM)在空气中测得的
    双链DNA 分子的高度在大多数情况下只有0.7-0.8 nm[1-8],远远低于目前普遍
    接受的DNA 双链分子的直径值2~2. 2 nm[9],在TMAFM 成像模式下,针尖
    只有在很靠近样品表面时才能稳定成像,造成了针尖对样品的压力比较大,因
    而使得柔软样品的表面发生较大的压力形变。

    1. DNA 分子的脱水,我们的实验是在相对湿度25%-30%的条件下进行
    的,由于高湿度可能会引起样品表面水膜的存在影响实验,所以必须保持低湿
    度条件。由于DNA 分子的脱水可能造成DNA 分子的高度有所变低[23];DNA
    分子的高度在水合状态下是比在脱水状态下高,这也是为什么在溶液状态下的
    DNA 分子高度远远大于在空气中的DNA 分子高度。
    2. 所有的实验结果都是衬底和DNA 分子之间的相对值,由于衬底的吸附
    作用,可能有部分DNA 分子已经陷入衬底,导致本研究无法测量,从而导致
    DNA分子的测量值降低。本研究曾经在原位观察72 小时前后的DNA高度变化,
    结果显示,DNA 分子刚刚制备好以后就立即测量的高度要大于72 小时后测量
    得到的高度,这可能是DNA 分子和衬底吸附变得更加牢固的原因。
    3. DNA 分子的部分塑性逆形变 虽然我们在TMAFM 实验中尽量保持在最
    小的力作用下测量DNA 分子的高度,但是就是这个最小力可能已经造成了
    DNA 分子的部分塑性形变,属于不可逆形变。

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  • ifish

    第5楼2007/06/02

    是否与选用的基地有关?如果作用力较大的话会不会也会有影响/

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  • bme81

    第6楼2007/06/02

    恩,个人认为如果制样熟练,与基底的关系不大,
    当然,力的大小肯定很有影响,不过如何控制,
    还需高手出来说说

    ifish 发表:是否与选用的基地有关?如果作用力较大的话会不会也会有影响/

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  • jeasy

    第7楼2007/06/15

    清风侠就是高手啊[ em17]



    ssh110 发表:以下是本人原来的工作总结,请参考.
    轻敲模式原子力显微镜(TMAFM)在空气中测得的
    双链DNA 分子的高度在大多数情况下只有0.7-0.8 nm[1-8],远远低于目前普遍
    接受的DNA 双链分子的直径值2~2. 2 nm[9],在TMAFM 成像模式下,针尖
    只有在很靠近样品表面时才能稳定成像,造成了针尖对样品的压力比较大,因
    而使得柔软样品的表面发生较大的压力形变。

    1. DNA 分子的脱水,我们的实验是在相对湿度25%-30%的条件下进行
    的,由于高湿度可能会引起样品表面水膜的存在影响实验,所以必须保持低湿
    度条件。由于DNA 分子的脱水可能造成DNA 分子的高度有所变低[23];DNA
    分子的高度在水合状态下是比在脱水状态下高,这也是为什么在溶液状态下的
    DNA 分子高度远远大于在空气中的DNA 分子高度。
    2. 所有的实验结果都是衬底和DNA 分子之间的相对值,由于衬底的吸附
    作用,可能有部分DNA 分子已经陷入衬底,导致本研究无法测量,从而导致
    DNA分子的测量值降低。本研究曾经在原位观察72 小时前后的DNA高度变化,
    结果显示,DNA 分子刚刚制备好以后就立即测量的高度要大于72 小时后测量
    得到的高度,这可能是DNA 分子和衬底吸附变得更加牢固的原因。
    3. DNA 分子的部分塑性逆形变 虽然我们在TMAFM 实验中尽量保持在最
    小的力作用下测量DNA 分子的高度,但是就是这个最小力可能已经造成了
    DNA 分子的部分塑性形变,属于不可逆形变。

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  • yhyhyhyy

    第8楼2007/06/26

    好,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

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  • rapido

    第9楼2007/08/01

    型号:TX  参考价格:面议   产地:北京


    技术参数
    温度:100度-1000/1200/1400/1700度.(特殊可定制)
    容积:6升 - 9 升多种可选。(特殊可定制)
    型号规格多种可选,满足不同需求.
    程序控温型功能马弗炉.

    注:可根据用户所提的要求加工生产
    容积:1-30升
    最高使用温度:100℃-1700℃


    主要特点
    产品特点:
    ● 炉体智能控制器一体化设计,美观、大方,炉门采用侧开门设计
    ● 采用两侧衬板式加热元件,升温速度均匀,更换炉丝方便、可靠
    ●采用陶瓷纤维绝热,加热更快速,并减少了热能消耗,与传统的马弗炉相比重量减轻1/2,升温速度提高1倍,大大节约能源,寿命提高3.5倍;保温效果好,炉外表温度低
    ● 采用全新数字显示,数字设定温度,智能控制技术,可减少视读和人为操作误差,大大提高工作效率
    ● 设有多种保护装置,提高了安全性及可靠性
    ●独立控制系统,方便维修更换
    ●炉体上开设的空气进气口
    ●可根据顾客需要定做其他规格产品


    仪器介绍

    TX系列陶瓷纤维高温马弗炉专为高等院校、科研院所实验室样品前处理,冶金试验室熔融试验,热处理退火,淬火等而设计制造,采用先进的制造工艺和新型环保保温材料,电炉外壳全部使用优质钢材精工制作,豪华美观,内置式全纤维整体炉膛结构,由高纯氧化铝纤维材料,经制模后高温烧结成型,由于全纤维炉膛材料致密度高、热容小,因而能耗低、热效率高,能满足快速升降温的要求,并具有炉温均匀、保温效果好、重量轻、高效环保节能等特点。同时温度控制系统均配置智能温度程序控制仪,采用进口可控硅模块移相调压控制方式,超温报警自动保护,控温精度高、安全可靠,是实验室的理想设备。
    北京皮尔美特科技有限公司
    地址:北京市朝阳区大山子北里小5号楼402室[100015]
    电话:64353151 64352762
    传真:010-64353151
    联系人:贾先生
    E-Mail:pyramid_bj@yahoo.com.cn

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  • loveanita

    第10楼2007/12/06

    应该是基底的作用,基底表面不可能完全平整,可能dna太小了。

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