最近幾年,原子力顯微鏡(atomicforcemicroscopy,AFM)在生物材料科學和工程中的應(yīng)用發(fā)展很快。AFM不僅僅作為一種測試材料表面形貌的工具,而且在研究生物材料表面和界面的結(jié)構(gòu)、性能、動力學和處理等方面都起到了重要的作用。在藥物緩釋,組織工程或者對生物相容性的研究等方面,生物材料學者都需要減少生物材料體系功能基團的結(jié)構(gòu)尺寸,從而研究在很小尺寸上生物材料結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系,特別是對生物材料的結(jié)構(gòu)、表面粗糙度、化學性質(zhì)、機械強度和具有生物活性分子的生物材料的界面進行研究。AFM作為一種表面表征儀器在測試相邊緣方面是一種非常適合的工具。

AFM是表征材料表面形貌很好的方法,而且,AFM還可以用來測試材料的粗糙度,這在生物材料中廣泛應(yīng)用。Porte-Durrieu等將磺胺藥物引入到苯乙烯中,在聚二氟乙烯表面輻射接枝,來研究一種抗血栓的聚合物。他們在研究中采用AFM表征了生物材料表面的形貌,發(fā)現(xiàn)聚合物功能化的同時,聚合物表面粗糙度明顯增大。

相檢測在用敲擊式AFM獲得最佳樣品形貌圖的同時還可以獲得物質(zhì)性質(zhì)信息。對于一些不耐力的樣品,力調(diào)制顯微鏡掃描樣品時可能對其有破壞作用,相檢測就成了一種很好的替代技術(shù)。X.Chen等人用AFM研究在玻璃基底上的聚癸酸酐?聚乳酸共聚物薄片,可以看到微相分離現(xiàn)象。

在Fig.2a中,我們發(fā)現(xiàn)無法從90%PSA?10%PLA共混物中區(qū)分出PLA區(qū)域,只是看到PSA的半結(jié)晶狀的球粒。在Fig.2b中,相成像的AFM數(shù)據(jù)清晰的描述了兩種組成系統(tǒng)——PSA球粒和大量無定性的特征。據(jù)已知的PSA的半結(jié)晶性和PLA的表面性質(zhì),可以由AFM圖知道PLA覆蓋了大約50%的混合物表面。Fig.3(a)是60%PSA和40%PLA共混物的懸臂振蕩振幅和相遷移結(jié)果。在輕敲的時候(softsetpoint,As?A0=0.95)時,PSA和PLA的相遷移幾乎是同樣的,說明相對比很少,而在中等敲擊模式中(As?A0=0.78),兩種聚合物的相遷移有很顯著的不同,大的遷移為PLA的。在(b)中,用輕敲和中等敲擊表征發(fā)現(xiàn),探針前進和后退的軌跡幾乎是完全一致的,這些軌跡呈現(xiàn)坑狀,遮蓋了PLA網(wǎng)絡(luò)圍繞的PSA微區(qū)。(c)中使用輕敲式,前進和后退的軌跡是彼此鏡像的。(d)中同時記錄了使用中等強度敲擊軌跡,坑的表面顯示了大約70°的相遷移,前進和后退的軌跡非常相近。相成像曲線顯示了輕敲在樣品的表面產(chǎn)生了一種形貌的梯度變化。當敲擊力增加的時候,這種梯度變化會被由表面機械性能的變化而引起的很多大的相的變化所遮蓋。

蘇州飛時曼精密儀器有限公司成立于2013年，在2015年，公司獲得江蘇省高新技術(shù)企業(yè)認證，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)30多項，研發(fā)的多款產(chǎn)品被評為高新技術(shù)產(chǎn)品，并通過CE、ISO9001、SGS認證。公司的核心研究方向為光、機、電、算一體化的微納米檢測設(shè)備、先進的醫(yī)療儀器。飛時曼作為國內(nèi)自主品牌、蘇州飛時曼精密儀器有限公司，其主要產(chǎn)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(yè)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）。公司自主研發(fā)的原子力顯微鏡基本都具備輕敲模式，且作為國內(nèi)自主研發(fā)生產(chǎn)的原子力顯微鏡廠家，只是選配與訂做。