蛋白分子膜(蛋白膜)在生物傳感和生物材料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。從納米尺度精確檢測(cè)蛋白分子的成膜過(guò)程,對(duì)控制蛋白膜的品質(zhì)、理解其形成機(jī)制和評(píng)價(jià)其功能表現(xiàn)具有重要意義。然而,目前尚缺少一種能夠精確表征蛋白分子在成膜過(guò)程中所有形態(tài)結(jié)構(gòu)的技術(shù)手段,例如,原子力顯微鏡雖然具有優(yōu)異的表面成像功能,但是它難以提供樣品的亞表面信息,無(wú)法揭示蛋白分子層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息。 ?????
近日,中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院研究員王化斌團(tuán)隊(duì)和上海大學(xué)材料生物學(xué)研究所教授李江團(tuán)隊(duì)等合作,報(bào)道了一種同時(shí)具有表面和亞表面探測(cè)能力的納米級(jí)分辨太赫茲形貌重構(gòu)顯微技術(shù)。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了多介質(zhì)層有限偶極子近場(chǎng)理論模型,建立了基于樣品太赫茲近場(chǎng)光學(xué)顯微圖像重構(gòu)樣品三維形貌的方法,實(shí)現(xiàn)了單個(gè)蛋白分子、蛋白網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、蛋白單分子層和蛋白復(fù)合層的精確檢測(cè)。太赫茲形貌重構(gòu)顯微技術(shù)具有無(wú)損、無(wú)標(biāo)記的特點(diǎn),以及表面和亞表面檢測(cè)能力;其側(cè)向分辨率與原子力顯微鏡相當(dāng),垂直分辨率達(dá)0.5 nm。該技術(shù)為研究生物分子、功能材料和半導(dǎo)體器件等樣品提供了一種全新的技術(shù)途徑。
相關(guān)研究成果以Near-Field Terahertz Morphological Reconstruction Nanoscopy for Subsurface Imaging of Protein Layers為題,發(fā)表在ACS Nano上。研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、重慶市自然科學(xué)基金等的支持。 ?????