簡介信息
生物原子力顯微鏡
它主要由帶針尖的微懸臂梁、微懸臂梁運動檢測裝置、監測其運動的反饋回路、掃描樣品的壓電陶瓷掃描裝置以及計算機控制的圖像采集、顯示和處理系統組成。微懸臂梁的運動可以通過電學方法如隧道電流檢測或光學方法如光束偏轉法和幹涉法來檢測。當針尖與樣品足夠接近，並且存在短程斥力時，通過檢測斥力可以獲得表面原子分辨率圖像，分辨率壹般在納米級別。AFM測量對樣品沒有特殊要求，不需要對樣品進行特殊處理。它只能測量固體表面、吸附系統等。在大氣環境中，獲取三維表面粗糙度等信息。
優點和缺點
優勢
原子力顯微鏡觀察到的圖像
與掃描電子顯微鏡相比，原子力顯微鏡有許多優點。與只能提供二維圖像的電子顯微鏡不同，AFM提供真實的三維表面圖。同時，AFM不需要對樣品進行任何特殊的處理，如鍍銅或鍍碳，這些都會對樣品造成不可逆的損傷。再次，電子顯微鏡需要在高真空下工作，原子力顯微鏡在常壓下甚至液體環境下也能很好的工作。這可以用來研究生物大分子，甚至活的生物組織。
劣勢
與掃描電子顯微鏡(SEM)相比，AFM具有成像範圍太小、速度慢、受探針影響太大等缺點。原子力顯微鏡(AFM)是繼掃描隧道顯微鏡之後發明的壹種新型原子級高分辨率儀器。它可以在納米範圍內檢測各種材料和樣品的物理性質，包括形貌，或者直接在納米尺度上對其進行操縱。現已廣泛應用於半導體、納米功能材料、生物、化工、食品、醫學研究以及科研院所各種納米相關學科的研究實驗等領域，成為納米科學研究的基礎工具。與掃描隧道顯微鏡相比，原子力顯微鏡具有更廣泛的適用性，因為它可以觀察不導電的樣品。目前，在科研和工業中廣泛使用的掃描力顯微鏡是基於原子力顯微鏡的。
應用領域
隨著科學技術的發展，生命科學開始向定量科學方向發展。大多數實驗都集中在生物大分子，特別是核酸和蛋白質的結構和相關功能之間的關系。由於AFM工作範圍廣，可以直接對自然狀態(空氣或液體)的生物醫學樣品進行高分辨率成像。因此，AFM已經成為研究生物醫學樣品和生物大分子的重要工具之壹。原子力顯微鏡的應用主要包括三個方面:生物細胞的表面形貌觀察；觀察和研究生物大分子的結構和其他性質；生物分子間力譜曲線的觀察。
掃描隧道顯微鏡又稱“掃描隧道顯微鏡”、“隧道掃描顯微鏡”，是利用量子理論中的隧道效應來探測物質表面結構的儀器。它是Gerd G.Binnig和H. heinrich H.Rohrer在IBM位於瑞士蘇黎世的蘇黎世實驗室於1981年發明的，因此這兩位發明家與Ernst ruska分享了1986年諾貝爾物理學獎。
掃描隧道顯微鏡(Scanning tunneling microscope)簡稱STM，是壹種掃描探針顯微鏡工具，掃描隧道顯微鏡允許科學家觀察和定位單個原子，並且它比同類原子力顯微鏡具有更高的分辨率。此外，掃描隧道顯微鏡(STM)可以在低溫(4K)下用探針針尖精確操縱原子，因此它既是納米技術中重要的測量工具，也是處理工具。
STM使人類第壹次有可能觀察到單個原子在物質表面的排列狀態以及與表面電子行為相關的物理化學性質。在表面科學、材料科學、生命科學等領域的研究中具有重大意義和廣闊的應用前景，被國際科學界公認為80年代世界十大科技成果之壹。
特定應用
掃描
當STM工作時，探針將足夠靠近樣品，以產生高度空間受限的電子束。因此，在成像工作中，STM具有非常高的空間分辨率，可用於科學觀測。
檢查和維修
在表面加工過程中，STM可以對表面形貌進行實時成像，可以用來發現表面各種結構的缺陷和損傷，通過表面沈積和刻蝕建立或切斷連線，從而消除缺陷，達到修復的目的，然後STM還可以用來成像檢查修復結果的質量。