原子力顯微鏡，簡稱AFM，是一種能夠研究物體表面結構的分析儀器，主要是通過對檢測對象的表面和一個微型力敏感元件之間的極微弱的原子間相互作用力來對物體的結構進行深入的研究。

原子力顯微鏡概述

　　原子力顯微鏡主要由一系列的懸臂活動來完成檢測的，由帶針尖的微懸臂的運動來進行監(jiān)測，掃描后搜集反饋信息，通過計算機系統(tǒng)來進行圖像信息的采集與處理工作。這樣的一種檢測的方式幾乎能夠達到納米級的分辨率。所以算得上是顯微鏡中級別較高的了。

　　原子力顯微鏡在一定程度上彌補了普通掃描顯微鏡的缺陷，并且提高了檢測的分辨率，使得物體的性質能夠得到了更加細化的分析。但是相比較于傳統(tǒng)的掃描顯微鏡，原子力顯微鏡的缺點就是成像的范圍比較小，并且速度不快，在一定程度上受到了檢測探頭方面的限制。而傳統(tǒng)的掃描顯微鏡就不會遇到這樣的問題。原子力顯微鏡主要使用壓電陶瓷管來制作掃描器，這樣的好處是能夠看到物體的細微的結構同時，也能夠看到更多細小的變化。

　　原子力顯微鏡主要有三種操作模式，即接觸、非接觸以及敲擊模式三種，這三種模式各有特點，接觸模式，成像的模式是比較直接的，檢測的探針與樣品之間是直接性密切的接觸，但是之間的作用力卻是相互排斥的。非接觸模式，主要是指檢測樣品與針尖之間沒有直接的接觸。而敲擊模式，指的是介于前面兩種模式之間的一種檢測模式。不管是什么樣的操作模式，都在一定程度上豐富了原子力顯微鏡的工作模式。

原子力顯微鏡在生物領域中的應用

　　原子力顯微鏡在生物領域有著廣泛的應用，生物分子能夠在原子力顯微鏡的檢測下，看到物質超微結構的變化，這些變化包含表面結構的缺陷、表面吸附的形態(tài)等。對生物分子的研究有著重要的作用。原子力顯微鏡在生物領域中的應用是比較廣泛的。

　　原子力顯微鏡可研究活細胞或固定細胞如紅細胞、白細胞、細菌、血小板、心肌細胞、活腎上皮細胞及神經(jīng)膠質細胞的動態(tài)行為。原子力顯微鏡對體外動態(tài)細胞的分析具有非凡的能力。這些研究大都把樣品直接放置在玻片上，不需要染色和固定，樣品制備和操作環(huán)境相當簡單。

　　原子力顯微鏡在生物領域的應用中，能夠用以研究細胞的動態(tài)行為。所研究的細胞包括很多類型的活細胞，對這些細胞具有chao強的分析能力。這些細胞的檢測，不需要特別的設置，直接將其放置在顯示鏡下就能夠實現(xiàn)。不需要特殊固定，操作起來簡單易上手。舉個例子來說，通過原子力顯微鏡來研究活腎上皮細胞，可在漿膜小斑上以50nm的分辨率觀察細胞骨架元素、漿膜淺凹和膜結合絲。

　　原子力顯微鏡能夠對這些細胞進行細微的納米級的檢測，看到其細微的結構變化，將這些變化通過計算機系統(tǒng)記錄并采集，從而能夠進行進一步細微的研究。通過原子力顯微鏡還能夠觀測到水中微小細菌的細胞結構，能夠細微的觀察到其變化。

　　除此之外，原子力顯微鏡還可以用來觀察神經(jīng)元和神經(jīng)膠質細胞在活體狀態(tài)下質膜下微絲的運動，從而能夠看到其中的病理性細胞，并且能夠進行相關的人工操作，這對生物醫(yī)學領域的發(fā)展有著重要的意義。由此可見，原子力顯微鏡能夠對生物分子形態(tài)學進行細微的觀察與研究，通過觀察生態(tài)細胞表面形態(tài)的變化，來對細胞的變化進行觀察，尤其是對一些病理細胞的觀察，對生物醫(yī)學的發(fā)展意義非凡。

　　除了對細胞的觀察，原子力顯微鏡還能夠對蛋白質、DNA、病毒等進行細微的觀測，能夠較為直接的觀察到這些生物分子的變化。從而為生物技術的發(fā)展奠定了良好的基礎。

　　原子力顯微鏡技術憑借其本身的高分辨率優(yōu)勢，廣泛的應用在生物科學領域。已經(jīng)成為物體表面結構高分辨率圖像的重要工具。更重要的是能夠觀察細微的生物宏觀分子的變化，這就使得原子力顯微鏡在生物領域擁有了廣闊的發(fā)展前景。隨著樣品制備技術的完善，未來原子力顯微鏡的將朝著更加的精細化方向發(fā)展，在原來的高分辨率的基礎上，再有一些更大突破。

　　原子力顯微鏡是一種分辯率極高的顯微鏡，擺脫了以往傳統(tǒng)顯微鏡的在分辨率方面的缺陷，對生物領域宏觀分子的檢測有很大的助益。而在實踐中，原子力顯微鏡在生物科學領域應用還是比較廣泛的，對于生物細胞的檢測，對于神經(jīng)元以及神經(jīng)膠質細胞在活體狀態(tài)的變化等都有著重要的意義。相信未來原子力顯微鏡還將持續(xù)不斷應用在生物科學領域。