原子力顯微鏡作為納米尺度表面形貌表征的J端工具，其成像質(zhì)量高度依賴樣品的制備標(biāo)準(zhǔn)。本文將從樣品類型、處理規(guī)范、固定方法及環(huán)境要求四方面，系統(tǒng)梳理AFM原子力顯微鏡制樣的核心標(biāo)準(zhǔn)，助您獲得高信噪比的科學(xué)數(shù)據(jù)。
一、樣品類型與基礎(chǔ)要求
不同樣品需遵循差異化制備規(guī)范：
樣品類型 | 尺寸要求 | 表面粗糙度 | 特殊說(shuō)明 |
薄膜樣品 | 直徑＜12mm，高度＜3mm | ＜1μm | 需預(yù)先制作邊界清晰的臺(tái)階以便厚度測(cè)量 |
塊體樣品 | 長(zhǎng)寬＜30mm，厚度＜10mm | 起伏≤10μm | 需明確標(biāo)記測(cè)試面 |
粉末樣品 | 質(zhì)量≥20mg | 顆粒＜5μm | 需備注分散劑類型及超聲時(shí)間 |
液體樣品 | 體積≥1mL（建議3mL） | - | 需均勻分散無(wú)沉積，涂于新鮮云母片 |
生物樣品 | - | - | 需詳細(xì)說(shuō)明固定方法（如靜電吸附或化學(xué)修飾） |
二、標(biāo)準(zhǔn)化處理流程
分散處理
粉末樣品需超聲分散（建議時(shí)間≤20min），控制濃度≤40mg/mL，使用超純水或乙醇作為分散劑。
液體樣品需滴加至新鮮解離的云母片或硅片，自然晾干或用氮?dú)獯蹈伞?/span>
固定方法
固體樣品：用雙面膠或?qū)щ娔z固定在金屬基底，確保測(cè)試面平整。
生物樣品：
蛋白質(zhì)：調(diào)節(jié)pH至等電點(diǎn)以下使其帶正電，利用云母負(fù)電性吸附。
DNA：通過(guò)硅烷化處理使基底帶正電，或添加正離子輔助吸附。
活細(xì)胞：覆蓋率建議50%-70%，使用聚賴氨酸等增強(qiáng)貼壁性。
清洗要求
硅片需經(jīng)乙醇超聲清洗，云母片需逐層剝離至新鮮表面。
含鹽樣品需用超純水沖洗，避免結(jié)晶干擾成像。
三、測(cè)試環(huán)境與控制參數(shù)
環(huán)境控制
濕度＜40%，避免水汽凝結(jié)影響激光穩(wěn)定性。
配備減震臺(tái)，使用氮?dú)飧綦x外界振動(dòng)。
儀器操作規(guī)范
開機(jī)順序：總電源→控制器→電腦；關(guān)機(jī)反之。
探針安裝：輕拿輕放，避免掃描器受損。
數(shù)據(jù)導(dǎo)出：禁用U盤，使用光盤拷貝原始數(shù)據(jù)。
掃描參數(shù)優(yōu)化
根據(jù)樣品特性選擇接觸模式、輕敲模式或非接觸模式。
掃描范圍：通常≤80μm（依型號(hào)調(diào)整），避免*大范圍掃描導(dǎo)致圖像失真。
四、常見問(wèn)題分析
問(wèn)題現(xiàn)象 | 可能原因 | 解決措施 |
圖像模糊 | 樣品移動(dòng)、濕度過(guò)高 | 重新固定樣品，降低環(huán)境濕度 |
針尖損壞 | 樣品表面粗糙 | 預(yù)處理樣品至粗糙度＜1μm |
分辨率低 | 掃描速度過(guò)快 | 降低掃描速率至0.5-2Hz |
靜電干擾 | 生物樣品未充分固定 | 使用導(dǎo)電基底或離子束中和電荷 |
遵循科學(xué)的制樣標(biāo)準(zhǔn)是獲取高質(zhì)量原子力顯微鏡圖像的關(guān)鍵。從樣品前處理到環(huán)境控制，每個(gè)環(huán)節(jié)都需嚴(yán)謹(jǐn)操作。建議初次使用者與儀器工程師充分溝通，根據(jù)具體樣品特性調(diào)整參數(shù)，逐步提升制樣技術(shù)。