隨著高新技術的發展,多糖的結構已在不同層次上進行了研究。比如,采用核磁共振(NMR)技術確定多糖的組成和分子結構;采用X射線衍射(XRD)技術確定多糖的空間有序結構;采用電子顯微鏡和光學顯微鏡觀察多糖的形態。近十余年來,原子力顯微鏡(AFM)的出現和不斷完善,對研究多糖的分子形貌和精細結構提供了極大的方便。本文將從AFM的原理和在多糖結構研究方面取得的進展兩方面進行綜述,以求促進我國在該領域的發展。

多糖、DNA和蛋白質等生物大分子,按照不同的實驗目的要求,可以在真空、大氣、氮氣、水及緩沖溶液,有機介質如乙醇和丁醇等環境下進行AFM掃描研究;還可以進行高溫和低溫成像。一般地,在空氣中成像時,探針和樣品分子表面難以避免有一層水膜,致使掃描時探針穿透這層水膜而產生強大的毛細力(幾個到幾百nN),很容易損壞軟性的生物大分子。因此,如采用在空氣中成像的方式,一般對于空氣中的含水量有一定要求(如<30%),否則影響圖像的質量。AFM可以觀測導體,也可以觀測不良導體和絕緣體;還可以在不同的環境下操作;不需要象透射電鏡(TEM)成像時的重金屬染色和STM所用的金屬涂層,節約了時間和費用,還避免了使用金屬時產生的人為因素。因此,AFM是近年發展起來的一種能夠達到原子級別的表面結構分析儀器,已經發展成為表面分析領域最通用的顯微分析方法。

低分子量的多糖一般溶于水,為AFM試樣的制備帶來了方便。蔡林濤[7]等將純化后的蟲草多

糖制成0.01mg/mL的水溶液,滴在Ni2+離子處理過的新剝離的云母上,干燥后進行AFM掃描觀察。

用AFM觀察到西洋參多糖(PPQ_d)[14]的分子鏈聚集狀態。PPQ_d呈多股緊密并行螺旋形排

列。

盡管AFM在多糖結構方面的研究報道不多,但是,AFM的特點已經為多糖結構的深入研究提供了極大的方便。低溫(Cryo)_AFM技術的出現、探針尖端制備技術的完善等都必將促進多糖結構研究的不斷深入。結合其它現代表征手段,多糖寡糖片段和多糖單鏈的構象以及多糖與綴合物的空間關系等工作將成為進一步研究的重點。淀粉原生態的結構與成因,支鏈淀粉的分子結構和凝聚態結構圖象將是近期的研究熱點。AFM獨特的性能將會在多糖類大分子的結構研究中顯示美妙的前景。

蘇州飛時曼精密儀器有限公司成立于2013年，坐落在美麗的蘇州高新區科技城，是一家起點高、前瞻性強的研發和制造型高科技企業。公司的核心研究方向為光、機、電、算一體化的微納米檢測設備、先進的醫療儀器。飛時曼作為國內自主品牌、原子力顯微鏡廠家，其主要產品有：原子力顯微鏡系列（多模式原子力顯微鏡 FM-Nanoview1000AFM、一體式原子力顯微鏡 FM-Nanoview6800AFM、拉曼原子力顯微鏡一體機 FM-NanoviewRa-AFM、光學原子力顯微鏡一體機 FM-NanoviewOp-AFM、教學型原子力顯微鏡 FM-Nanoview T-AFM、教學型掃描隧道顯微鏡 FM-NanoviewT-STM、工業型原子力顯微鏡 FM-NanoviewLS-AFM、拉曼光譜儀RM5000、拉曼光譜儀RM8000、拉曼光譜儀RM9000）。2015年，公司獲得江蘇省高新技術企業認證，擁有自主知識產權30多項，研發的多款產品被評為高新技術產品，并通過CE、ISO9001、SGS認證。