Temas Revestidos
Antecedentes
Introducción
Ejemplo Bimodal de la Imagen
Antecedentes
La proyección de imagen Doble Bimodal de AC™ permite la alta resolución, extremadamente - proyección de imagen inferior de la fuerza usando la primera y las segunda resonancias voladizas. La proyección de imagen Doble Bimodal de la CA proporciona a contraste compositivo creciente y, a diferencia de proyección de imagen convencional de la CA (modo que golpea ligeramente), la combinación del primer feedback del modo y de la segunda amplitud del modo con proyección de imagen de la fase permite la alta resolución en extremadamente apacible, fuerzas niveladas de pico-Newton. En este ejemplo, la ultraestructura de una fibra del colágeno es reflejada usando la Investigación MFP-3D™ AFM del Asilo.
Introducción
En la modulación de amplitud convencional AFM (también llamado modo que golpea ligeramente o proyección de imagen de la CA), la fase de la oscilación voladiza es indicativa de la disipación voladiza porque el bucle de retroalimentación previene contraste de acciones recíprocas conservadoras de la punta-muestra. Por otra parte, la amplitud del voladizo es afectada por topografía y fuerzas compositivas, dando por resultado la información topográfica y compositiva mezclada en las imágenes de la altura. Recientemente, la combinación de las primeras y segundas excitaciones de la resonancia (proyección de imagen bimodal) se ha aprovechado para separar contraste topográfico y compositivo. Una ventaja importante de proyección de imagen bimodal es que las fuerzas entre la punta y la muestra son extremadamente pequeñas, permitiendo claramente y diferenciación no destructiva de la composición, incluso en muestras biológicas suaves.
El Cuadro 1 muestra el ajuste típico del microscopio para la proyección de imagen bimodal. El voladizo se impulsa en el primer y las segundas resonancias y la reacción resultante se detecta con el bloqueo-ins separado, rindiendo la amplitud y la fase en las dos frecuencias. Típicamente, la amplitud del primer modo se utiliza para controlar el bucle de retroalimentación del Z del microscopio.
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Cuadro 1. En la CA Doble bimodal, el voladizo se impulsa y se mide en dos (o más) frecuencias. El voltaje sinusoidal del “sacudimiento” es una suma de voltajes en las frecuencias f1 y F2. La desviación voladiza entonces contiene la información en ambas frecuencias, tal y como se muestra en de la curva roja. La amplitud y la fase en las dos frecuencias entonces son separadas otra vez por los dos lockins y pasadas conectado al controlador aéreo. El controlador aéreo puede utilizar una o ambas frecuencias resonantes para operatorio un bucle de retroalimentación.
Ejemplo Bimodal de la Imagen
Pulse a de tensión-rodamiento del formulario de las moléculas del colágeno de I las fibras estructurales que son muy comunes en tejido conectivo y la matriz extracelular. La estructura del empaque de la fibrilla del colágeno se ha discutido por algún tiempo. La estructura lo más común posible validada de las fibras corresponde al modelo de Hodge y de Petruska, en donde las moléculas del colágeno se arreglan de una manera escalonada, llevando a 68 nanómetro un modelo típico. Sin Embargo esta ordenación escalonada nunca se ha demostrado sin obstrucción, y se han propuesto otros modelos. El AFM se ha utilizado Más recientemente a las fibras del colágeno de la imagen, y se han propuesto más nuevos modelos. Algunos estudios del AFM también han seguido el ensamblaje de moléculas dinámicamente, pero no se dio ningún discernimiento en el nivel molecular.
En el Cuadro 2, utilizamos proyección de imagen bimodal para sondar la ultraestructura de una fibra del colágeno extraída de un tendón de la cola de rata. La cola fue disecada mecánicamente en almacenador intermediaro de PBS. Las fibras extraídas del colágeno fueron destrozadas y depositadas en una superficie de la mica. Después de enjuagar con agua desionizada, las fibras eran reflejadas. Un voladizo AC240 (Olympus) bimodally fue impulsado usando la técnica Doble de la CA en una Investigación MFP-3D AFM del Asilo. La primera resonancia estaba en 72.1kHz y el setpoint era 5nm. La segunda resonancia estaba en 437.5kHz y la amplitud era nominal ~1nm. Los datos topográficos muestran el modelo de banda muy típico 65nm, mientras que la segunda amplitud del modo muestra características detalladas en la superficie de las fibras en la escala del nanómetro.
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Cuadro 2. imágenes Bimodales (a) de la topografía obtenida de la retroacción en la primera amplitud del modo, (b) primera fase y (c) segunda del modo amplitud del modo de una fibra del colágeno (talla de la exploración 300nm). La Imagen (d) muestra que un zoom en una región de la segunda imagen de la amplitud del modo y (e) muestra una sección tomada a lo largo de la línea roja. La primera fase del modo es relativamente sin rasgos distintivos. La segunda amplitud del modo muestra una estructura fina con una resolución de 2-3nm. La barra blanca en las imágenes (a) y (d) es 50nm de largo.
Observe que la señal fundamental de la fase de la resonancia es relativamente sin rasgos distintivos. Las pequeñas estructuras alargadas visibles en el segundo canal de la amplitud del modo están en una escala de la longitud constante con las moléculas individuales dentro de las fibras. Las características redondas podían corresponder a las partes terminales de las moléculas que formaban la capa superior de la fibra. Anticipamos que esta técnica ayudará a descifrar la ordenación de las moléculas cuando está aplicada a la visualización de la proyección de imagen en tiempo real de fibras in vivo crecientes.
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Fuente: Investigación del Asilo
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