新型纳米球探针问世填补空白，测量原子力有了纳米“触角”-澳门太阳成tyc122cc

2020年8月7日消息，记者日前从浙江大学获悉，该校胡欢研究员团队联合美国ibm沃森研究中心以及东华大学彭倚天教授团队合作发明出一种新型纳米球探针技术，可以精准测量纳米到微米尺度范围的界面，填补了该尺度空缺，解决了纳米摩擦学领域的重要技术瓶颈。

浙江新闻 图

原子力显微镜被用于研究物体接触时的“力量”，其核心构件探针如同昆虫的“触角”，能够将样品表面的作用力转换成微悬臂梁的弯曲，进而通过激光束探测到。其中球形原子力探针在形变、硬度、力学属性等方面更具优势。然而传统球形原子力探针尺寸为1—10微米，在纳米尺度的测量存在盲区。与此同时，球形探针通过胶水粘贴，粘贴位置因难以把控而会影响精确度，遇到高温或液体容易脱落。

“高能氦离子束可以聚焦成为直径在0.5纳米左右的束斑，像一把超级小的刀，能够将材料在纳米尺度任意切割，但在硅材料衬底中注入高能氦离子束会形成隆起。”胡欢说，研究组进行了第一个利用氦离子隆起效应制造纳米球探针的实验。通过聚焦离子刻蚀在普通原子力显微镜探针上雕刻出一个平台，在平台上精准定位后注入高能氦离子束，使得单晶硅隆起，实现了一种稳定可靠的纳米球探针技术制造工艺，制成了具有高分辨率、高准确性、耐高温的球形探针，针尖的直径可在100纳米到1微米之间精确调控。

胡欢表示，该技术有利于促进纳米摩擦学、生物材料的测试和研发，对材料学、摩擦学、生物医学都会起到很好的推动作用。研究论文刊发于学术期刊《兰格缪尔》。

关于浙江大学

浙江大学是一所历史悠久、声誉卓著的高等学府，坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。浙江大学的前身求是书院创立于1897年，为中国人自己最早创办的新式高等学校之一。

关于荧光探针

生化级联事件是由刺激启动并终止于细胞响应的信号传导过程，它是生物体通过调节其内部状态而在外部环境变化中生存的重要机制。级联信号通路的故障会导致疾病发生，利用药物靶向并修复级联通路故障是一种重要的治疗策略。各种生物分子，包括基因、受体、酶和代谢产物都在级联反应中相互作用，参与信号传导。阐明这些分子之间的相互作用有助于在分子水平上了解疾病发生的机制，并有助于发现潜在药物靶点。

目前，有很多技术可以用来分析生化级联中的生物分子相互作用，如免疫共沉淀测定、共振能量转移测定，以及用于蛋白质-dna相互作用的电泳迁移率变动测定法、dnase足迹测定法等。但是这些方法仅限于蛋白-蛋白间或蛋白核酸间相互作用分析，而针对代谢物之间相互作用的研究却少有报道。因此，建立代谢物之间相互作用的研究方法具有重要意义。

近年来，活性荧光成像技术的发展为研究代谢物之间相互作用提供了可能，该技术采用可激活的荧光探针，利用探针与代谢物间的特异性化学识别实现检测。由于小分子探针通常具有良好的细胞渗透性和生物相容性，且其荧光信号易通过结构修饰来调节，因此它们特别适用于在原位环境中成像检测代谢物。

文章来源： 科技日报