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目錄表
分子識別測量的主要原則
在提示功能化需要考慮的因素 提示功能化所涉及的步驟 氨化通過酯化和矽烷 通過自組裝單分子膜的動畫
連接器分子簡介 結論 布魯克 分子識別測量的主要原則
用原子力顯微鏡的分子識別測量是基於兩個分子之間的相互作用。連接到一個分子，而第二個分子連接到樣品表面的原子力顯微鏡的尖端（見 A和圖 1中的B組）。提示功能化是導致附加的分子的原子力顯微鏡的尖端到的幾個化學步驟。
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圖1：針尖伸向然後從表面縮回懸臂的偏轉監測作為距離的函數。回縮曲線（紅色）的一部分，將顯示出任何針尖和樣品之間的粘附力。在分子識別力測量，配體分子（一）連接到針尖，而在樣品表面的受體分子（B）是目前中。使用在一個特點的弧形作為連接綿延的解離峰的一個連接分子（如PEG）的結果，使更容易地識別具體的解離相互作用，A和B之間（見插圖曲線代表）。
在圖 1右半邊是一個力 - 距離曲線。技巧是首次提請表面附近，直到它接觸，從而表面上施加積極的負荷。筆尖縮回，在這次行動中，下降的高峰期是有可能發生在回縮曲線。這表明樣品和針尖之間發生粘連。如果偏轉靈敏度和彈簧常數的懸臂針尖樣品的附著力，可以計算。
針尖和樣品之間的附著力通常是觀察，同時利用非官能技巧。所需的具體交互和非特異性的相互作用之間的區別往往是當一個功能化的提示是用來測量分子識別的挑戰。為了克服這一挑戰，中間分子，稱為連接器或空間之間的分子A和針尖。該連接器的靈活性提供移動訪問的結合受體的配體分子。
在提示功能化需要考慮的因素
雖然幾個技術已被用於附加分子，原子力顯微鏡探針，必須採取若干問題的考慮：
- 選擇一個合適的原子力顯微鏡探針是關鍵，關鍵的因素是銳利的尖端和懸臂彈簧常數。
- 提示功能化化學的選擇是很重要的，因為配體分子，都必須連接到的提示，以便提示和分子之間的結合強度超過表面的受體和配體分子之間的相互作用。
- 測量單個綁定事件的關鍵技術，以減少配體的表面密度。
- 如溫度，緩衝液成分，pH值等因素，必須在測量和尖端的功能化，使結合分子結合活性不會改變適當的。
提示功能化所涉及的步驟
提示功能化總是始於一個原子力顯微鏡探針的尖端氮化矽或矽。兩種常見的方法，即通過基於巰基自組裝單層膜（SAM）和直接酯化或矽烷提示氨化氨化用於選擇一個提示功能化的出發點。
氨化通過酯化和矽烷
功能化的探針直接酯化和矽烷化進程。矽烷化反應的矽烷試劑和一個三氯氫矽烷試劑組之間的三氯氫組的地方。這導致了一個有機矽烷層的發展，從而形成Si - O - Si的的共價鍵之間的氫鍵和矽烷分子和提示（見圖 2A）。氨化可以通過酯化乙醇胺和表面矽醇基的反應。
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圖2：提示功能化的第一步是普遍引入胺組（在這裡顯示為“X”），尖面。三種方法被廣泛應用於：矽烷）的治療，B）與乙醇胺酯化;三）形成一個 SAM使用巰基金的化學的。
通過自組裝單分子膜的動畫
通過吸附硫醇分子產生一個 SAM是一個鍍金的提示如圖 2C所示。鍍金探針，可循環，消除所有附加分子。巰基也有高親和力與黃金，並確保在形成一個更強大的尖比配體 - 受體相互作用的配體的相互作用。 SAM的酰基鏈產生一個緊密堆積的結構，增強提示功能化的魯棒性。然而，這項技術需要尖端鍍金原子力顯微鏡探針，其中有大量的半徑和尚未普及。
連接器分子簡介
下一個階段是引進的連接分子。這個階段，還提供了配體分子的表面密度系統的控制。這可以達到利用混合的SAM包含兩種分子與各種終端群體。這種技術用於研究環糊精和二茂鐵的分子之間的相互作用，利用混合SAM。在這個階段，如果黃金硫醇SAM方法是選擇適當的試劑，如PEG（聚乙二醇）/ NTA（N -氮川三乙酸）可用於合併連接分子和形式的SAM。在圖 3中，大多數的SAM三乙乙二醇-烷基硫醇，而其餘由國家旅遊局 - 三乙乙二醇烷基硫醇。四齒 NTA是可能與金屬離子生成一個六角形的複雜。四螯合鍵形成與Ni 2 +和兩個債券是針對組氨酸組。因此，國家旅遊局與配體 PEG -巰基債券的比例很低。 PEG -巰基仍然惰性和尖端表面上限制蛋白質的密度。
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圖3：混合自組裝形成一個鍍金尖。只有一個所謂的國家旅遊局終止硫醇的比例很低，將建立一個與離子的螯合作用，這也將屬於肽或蛋白質多聚組氨酸組相互作用。
在其他技術，氮化矽或矽尖ethanoloamine或矽烷的氨基官能的，不同的策略使用。在這種技術中，PEG連接器分子的一端反應與表面氨基酸殘基。這使得另一端與蛋白質結合。公司利用各種異型的PEG連接器。
常用的PEG連接器，如圖 4所示，表1所列。
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圖4：化學修飾的針尖和某些氨基酸之間的典型反應（ASP =天門冬氨酸，谷氨酸=谷氨酸，絲氨酸=絲氨酸，蘇氨酸=蘇氨酸，半胱氨酸半胱氨酸和賴氨酸賴氨酸）。
表1常見的有約束力的目標和配套的活性基團