原子力顯微鏡（AFM）是掃描探針顯微鏡（SPM）的一種，由Binnig等于1986年發(fā)明，其橫向分辨率為2-3nm，縱向分辨率為0.5nm，是觀察樣品表面結(jié)構(gòu)的一種新工具。原子力顯微鏡對(duì)樣品處理要求低，不需要對(duì)樣品進(jìn)行脫水、包埋、切片、染色等繁瑣處理，具有樣品制備簡(jiǎn)單、操作方便、檢測(cè)過(guò)程快速、分辨率和靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，且可以在近生理?xiàng)l件下對(duì)樣品進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察。近年來(lái)，原子力顯微鏡已越來(lái)越多地應(yīng)用于物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等研究領(lǐng)域，但在畜牧業(yè)中的應(yīng)用尚不多見(jiàn)，為此，本文就原子力顯微鏡在畜牧業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀及應(yīng)用前景進(jìn)行了綜述。

AFM通常以氮化硅作為一個(gè)靈敏的彈性微懸臂，微懸臂尖端有一個(gè)只有原子大小的探針沿樣品表面掃描，針尖與樣品間的相互作用力會(huì)引起微懸臂的形變，從而使微懸臂背面的激光束位置發(fā)生變化，這種變化導(dǎo)致激光反射在光電檢測(cè)器上后產(chǎn)生不同的電脈沖信號(hào)，計(jì)算機(jī)將這些信息處理成暗和亮的區(qū)域，在顯示器上可得到放大數(shù)萬(wàn)倍的樣品表面形貌。

AFM主要有接觸模式和動(dòng)態(tài)模式2種工作模式。接觸模式掃描時(shí)，針尖一直與樣品表面接觸，優(yōu)點(diǎn)是掃描速度快，可獲得原子級(jí)的分辨率，缺點(diǎn)是橫向力會(huì)影響圖像的原始特征，對(duì)易變形的低彈性樣品易造成損害。動(dòng)態(tài)模式掃描時(shí)，探針針尖始終不與樣品表面接觸，只在樣品表面上方5-20nm距離內(nèi)掃描，針尖與樣品之間的距離是通過(guò)保持微懸臂共振頻率或振幅的恒定來(lái)控制的。該模式的優(yōu)點(diǎn)是消除了橫向力，針尖與樣品之間每次接觸的時(shí)間很短，對(duì)樣品的損壞小，適用于較柔軟的生物分子，缺點(diǎn)是掃描速度略慢。

對(duì)飼料添加劑顆粒大小和形態(tài)的觀察

有研究表明，物質(zhì)在消化道中的吸收率在很大程度上取決于其在吸收部位的溶解速度和接觸面積，減小粒徑可以增大暴露在介質(zhì)中的表面積，提高溶解速度，有利于物質(zhì)的吸收利用。因而在畜牧業(yè)上，越來(lái)越多的學(xué)者致力于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)顆粒大小的研究。納米材料是指三維中有一維達(dá)到1-100nm的物質(zhì)。納米材料具有的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子遂道效應(yīng)等優(yōu)異特性，不僅大大改善了原有材料的性質(zhì)，而且出現(xiàn)了許多新的性能或效應(yīng)，從而使納米材料逐漸滲透到飼料工業(yè)中。AFM是觀察材料大小和形態(tài)的有力工具，可以對(duì)制備的飼料添加劑顆粒的大小和形態(tài)進(jìn)行快速測(cè)定，并通過(guò)相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件對(duì)圖像進(jìn)行分析，獲得表面積、比表面積及體積等量化參數(shù)，為分析飼料添加劑的性能提供了科學(xué)依據(jù)。胥保華在研究納米硒對(duì)Avian肉雞的生物學(xué)效應(yīng)及其分子機(jī)理時(shí)，借助AFM對(duì)納米硒顆粒進(jìn)行了研究，由AFM圖像分析得知!納米硒顆粒分散性良好，呈圓球形，粒徑尺寸變化幅度在40-80nm，平均粒徑49.5nm，且粒徑在40-60nm的顆粒占納米硒顆粒的89%。

AFM獨(dú)特的成像方式使其在物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用得到迅速發(fā)展。應(yīng)該看到，國(guó)內(nèi)外的某些研究已經(jīng)顯示了原子力顯微鏡在用于材料、生物樣品等專項(xiàng)研究中的巨大潛力。畜牧工作者也應(yīng)該將畜牧業(yè)領(lǐng)域的研究與原子力顯微鏡技術(shù)結(jié)合起來(lái)，以便更深刻地闡明動(dòng)物生理及病理功能的變化，促進(jìn)畜牧業(yè)的發(fā)展。當(dāng)然，AFM盡管具有非常獨(dú)特的性質(zhì)，但它也只是探索生命科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)工具，與其他儀器一樣，它有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，也有不足的一面。例如，應(yīng)用AFM進(jìn)行觀察時(shí)，盡管制樣簡(jiǎn)單、分辨率很高，但觀察的始終只是樣品的外部形態(tài)，而無(wú)法觀測(cè)到細(xì)胞、細(xì)胞器內(nèi)部形態(tài)以及分子運(yùn)動(dòng)等U觀察的樣品受到AFM探針半徑曲率的限制等。因此，在實(shí)際研究過(guò)程中，應(yīng)將AFM與其他儀器設(shè)備，如透射電子顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、核磁共振、NO射線晶體衍射等結(jié)合起來(lái)，相互補(bǔ)充、相互驗(yàn)證，這樣才能獲得全面、真實(shí)的結(jié)果。