2025年11月25日（周二），西湖大学物质科学公共实验平台举办“生物型原子力显微镜在生物医学领域的应用与发展”专题讲座。本次讲座由物质科学平台周桃飞博士主持，特邀布鲁克纳米表面仪器部贾春雨博士担任主讲，吸引了校内众多科研人员与学生的积极参与。
布鲁克生物型原子力显微镜（BioAFM）是一款专为生命科学与材料研究设计的高性能原子力显微镜平台，适用于从单分子（如DNA、蛋白质）、活细胞、组织到生物材料的广泛样本，可在生理环境下以皮牛（pN）级力灵敏度对活细胞进行定量纳米力学成像，实时监测其力学特性动态变化。并可以提供超高空间分辨率的表面形貌信息。
讲座纪实：贾博士的报告首先系统介绍了AFM的基本构造与核心技术原理。AFM作为一种高精度的扫描探针显微技术，其核心结构主要包括：微悬臂探针、激光检测系统、压电陶瓷扫描器、反馈控制单元以及数据采集与处理模块。工作时，探针尖端在样品表面进行纳米级扫描，通过检测悬臂因与样品间相互作用力而产生的微小偏转，结合高灵敏度的光学杠杆系统（通常由激光束和位置敏感探测器组成），将力学信号转化为电信号，从而重构出样品表面的三维形貌。BioAFM在传统AFM基础上进行了多项面向生物样本的优化，比如，其力曲线采集与分析能力为定量纳米力学测量提供了可能，使研究者不仅能“看到”细胞表面结构，更能“感知”其局部刚度、黏附性、弹性模量等力学参数。
在此理论基础上，贾博士进一步深入阐述了BioAFM在以下四个关键方向的前沿应用：首先，在高分辨成像领域，BioAFM凭借亚纳米级的空间分辨率，可在液相环境中对生物大分子（如DNA、脂质膜和蛋白质）实现原位、无标记、高保真的结构成像；同时，该技术也适用于细胞、组织等复杂生物体系的高分辨表征。通过轻敲模式可实现快速成像，而定量成像模式则能在获取高精度形貌信息的同时，同步生成力学性能的二维定量分布图。其次，在定量纳米力学表征方面，BioAFM能够同步获取样品的形貌及其多维力学参数，包括弹性模量、黏附力、能量耗散等，构建具有高空间分辨率的纳米力学图谱。这一能力为在纳米尺度上解析生物体系的结构–力学–功能关系提供了强有力的工具，尤其适用于活细胞、细胞外基质及软物质复合结构的研究。最后，贾博士还依次介绍了BioAFM与先进光学系统（如荧光显微镜、共聚焦显微镜）的联用，以及在视频级高速成像方面的最新进展，进一步凸显了该技术在动态、多模态生物成像中的巨大潜力。
问答环节，现场气氛活跃。多位同学就“生物组织切片厚度”、“活的组织切片如何制样”、“如何知道探针与样品形变”等细节问题与贾博士进行了深入探讨。贾博士的解答深入浅出，不仅解答了具体问题，更启发了听众的科研思路。
实操演示：下午在E10-131实验室，平台提供免费DEMO机时，由布鲁克应用工程师贾春雨进行实操演示。
联系方式与测试咨询：西湖大学物质科学平台（云谷校区E10-134）配置了一台生物型原子力显微镜（NanoWizard V AFM），面向全校师生开放使用。平台提供在线预约、样品前处理指导及测试服务支持，具体参数指标可访问：西湖大学物质科学公共实验平台网站http://iscps.westlake.edu.cn查询。联系方式：曹雪珊老师，邮箱：caoxueshan@westlake.edu.cn 。
