随着对活细胞内部纳米级结构图像需求的增加，这些图像能够揭示细胞的结构与功能。目前，用于捕捉此类图像的工具仍然有限，但金泽大学的Takeshi Fukuma和Takehiko Ichikawa领导的研究团队，现已设计并报告了一种完整的方案，利用原子力显微镜（AFM）对活细胞内部进行成像。这项研究已发表在《STAR协议》杂志上。
AFM技术最早在20世纪80年代发展，利用样品表面与悬臂上纳米级尖端之间的力变化来识别表面并生成纳米级分辨率的地形图像。随着技术的不断进步，它能够以足够的速度提取样品信息，从而捕捉到纳米尺度的动态图像。然而，迄今为止，这项技术仍然局限于表面成像。
虽然现有的其他技术可以提供细胞内部的视图，但它们各有局限。例如，电子显微镜能够分辨纳米级或更小的细节，但其操作条件与活细胞不兼容。此外，荧光显微镜通常用于活细胞成像，尽管荧光技术可以提高分辨率，但在纳米尺度上抑制荧光成像面临实际挑战。
AFM技术没有这两种限制，通过用纳米针修饰工具以穿透细胞，Fukuma、Ichikawa及其合作者最近展示了其在纳米尺度上对细胞内部成像的能力，他们称之为纳米内窥镜-AFM。
在他们的方案中，研究人员将纳米内窥镜-AFM方法分为四个阶段。最初的步骤包括细胞制备和荧光染料染色，并检查荧光，以快速识别成像区域。接下来是纳米针的制造，有两种选择——要么用聚焦离子束蚀刻纳米针结构，要么用电子束沉积建立纳米针结构。
接下来是纳米内窥镜检查阶段，研究人员在报告中描述了二维和三维纳米内窥镜检查的方法。在最后概述可视化测量数据所需的数据处理之前，甚至详细说明了在捕获纳米内窥镜图像后的最佳清理方法。该方法包含成功完成每个阶段的技巧，以及在遇到问题时的故障排除指南。
该技术应适用于观察完整的细胞内部结构，包括线粒体、局灶粘连、内质网、溶酶体、高尔基体、细胞器连接和液-液相分离结构。他们总结道：“这个方案有望成为研究纳米级结构的标准工具。”
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希望本篇文章《科学家提出新方案，通过原子力显微镜实现活细胞的高分辨率成像》能对你有所帮助！
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