原子力顯微鏡制樣是確保獲得準確、可靠觀測結果的重要步驟。以下是一些常用的AFM原子力顯微鏡制樣方法及其要點:
一、基本原則
樣品固定:樣品需要平整且牢固地固定在基底上,以防止在掃描過程中移動或脫落。
樣品清潔:確保樣品表面干凈,無污染物,以免影響探針和成像結果。
二、具體制樣方法
1. 硬材料和塊體樣品
機械剝離法:
適用于硬材料,如使用針尖或刀片對樣品進行劃割或剝離,以獲得所需的表面形貌。
優點:操作簡單、成本低廉,可在常溫下進行。
注意:需控制力量,避免引入人為誤差導致樣品損傷。
清潔與固定:
清潔樣品表面,可使用氮氣吹掃、酒精或丙酮等試劑清洗。
直徑大于10mm的塊體樣品可直接放置在樣品臺上,通過真空吸附固定;小于10mm的樣品則需粘貼到鐵片等基底上進行測試。
2. 薄膜樣品
清潔與粘貼:
清潔薄膜表面,確保其無雜質。
使用專用雙面膠帶將薄膜粘貼到基底上,確保粘貼牢固且薄膜平整無氣泡。
3. 生物樣品
蛋白質、DNA等:
調節溶液pH值或加入正離子等方法,利用靜電相互作用將樣品吸附在云母等基底上。
對于DNA,可先用硅烷化試劑修飾基底表面,使其帶正電,再吸附DNA分子。
細胞樣品:
溶液分散法:將細胞溶液滴加到硅片或云母上,靜置后吹干。
固定方法:可采用自然干燥法、戊二醛固定法或瓊脂糖凝膠固定法。瓊脂糖凝膠固定法對細胞損傷小,能更好地維持細胞原始狀態。
注意事項:為防止培養液中的鹽等成分干擾,需對樣品進行清洗。
4. 粉末樣品
超聲分散法:
將粉末放入酒精或丙酮等溶劑中超聲分散,使其均勻。
將分散液滴加到云母、硅片或玻璃片上,加熱烘干后測試。
5. 導電樣品
導電襯底準備:
襯底表面需鍍金、鉑等導電薄膜。
使用導電銀漿等將樣品固定在導電襯底上,并確保樣品與襯底導通。
三、注意事項
樣品尺寸與形狀:確保樣品尺寸適合原子力顯微鏡的觀測范圍,且形狀平整,無明顯起伏。
樣品測試面:測試面需平整,無明顯缺陷或污染物。
樣品固定:固定方法需牢固可靠,避免在掃描過程中樣品移動或脫落。
清洗與干燥:根據樣品類型選擇合適的清洗和干燥方法,確保樣品表面干凈且無殘留溶劑。
綜上所述,AFM原子力顯微鏡制樣方法需根據樣品類型、形狀和尺寸等因素綜合考慮,以確保獲得高質量的觀測結果。