Области применения PiFM микроскопии: биологический анализ

Бактерия кишечной палочки на слюдяной подложке

Бактерия кишечной палочки визуализируется с помощью полосы амида I (1660 см^-1). И хотя топография не может показать пили из-за большой разницы в высоте, PiFM изображение выделяет все части бактерии, которые проявляются при возбуждении в полосе амида I, включая ворсинки. Нижнее правое изображение представляет собой наложение PiFM карты слюды (получена при 1030 см^-1) и распределения в полосе амида I (получено при 1660 см^-1) на трехмерную топографию. Также стоит обратить внимание, что PiFM изображение в полосе амида I показывает детали, которые сложно определить по обычной топографии.

Топография и PiFM изображения ДНК-оригами

Молекулы ДНК-оригами (≈ 3 нм в высоту), нанесенные на слюдяную подложку, визуализируются как с помощью АСМ топографии, так и с помощью фотоиндуцированной силовой микроскопии (PiFM). Сигнал PiFM четко показывает колебательную моду амида I при 1720 см^-1, что резко контрастирует с сигналом при 1000 см^-1 от нижележащей слюдяной подложки.

Топография и PiFM изображения одной молекулы коллагена

Молекулы коллагена с тройной спиралью (диаметром ≈ 1 нм), нанесенные на слюдяную подложку, визуализируются с помощью АСМ топографии и PiFM с использованием колебательной моды амида I при 1668 см^-1.

Топография и PiFM изображения субструктуры коллагена

Представлены сигнал топографии (слева) и PiFM сигнал амида I при 1668 см^-1, наложенный на трехмерную топографию (справа).

PiFM спектры в точках со 2 по 10 показывают локальные изменения интенсивности сигнала амида I (1668 см^-1, выделено красным) и амида II (1550 см^-1, выделено черным) в различных областях коллагена. Температурный дрейф образца во время последовательного получения спектров вносит некоторую неопределенность в точное местоположение.

Анализ белковой клетки икосаэдра

Представлены топография, PiFM спектры и 3D модель одиночной белковой клетки.

Топография и PiFM изображения образца кожи