1、細(xì)胞成像技術(shù)對(duì)生物學(xué)家理解生物系統(tǒng)及其動(dòng)力學(xué)極為重要，傳統(tǒng)的細(xì)胞成像技術(shù)包括：光學(xué)顯微鏡，電子顯微鏡和原子力顯微鏡。原子力顯微鏡通過(guò)檢測(cè)原子之間相互作用力，其主要優(yōu)點(diǎn)在于成像精度高、成像范圍大，對(duì)樣品及環(huán)境適用范圍廣，已成為細(xì)胞表面成像的主要工具。
　　傳統(tǒng)的原子力顯微鏡通過(guò)激光反射來(lái)檢測(cè)探針和樣品之間的相互作用力，該方法存在著一定的局限性，如低Q因子的懸臂，較高的熱漂移以及繁瑣的激光校準(zhǔn)程序，此外激光的使用也會(huì)在一定程度上對(duì)細(xì)胞

2、造成損害。為此本文提出了基于原子力顯微鏡的石英叉?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)（TF-AFM），該技術(shù)不僅有效地規(guī)避了上述問(wèn)題，還具有如下特點(diǎn)：高Q因子，低功耗，高空間分辨率，高溫度穩(wěn)定性以及高力靈敏度。
　　本文系統(tǒng)分析了石英叉的工作原理，詳述其電性能和機(jī)械性能，并借助COMSOL軟件對(duì)其機(jī)械模型進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果與理論模型吻合。通過(guò)正反對(duì)比QPS，A-probe，QTFs三種常用石英叉?zhèn)鞲衅鞯膬?yōu)缺點(diǎn)，選定QTFs作為本文中的石英叉?zhèn)鞲衅?，并利用?/p>

3、化學(xué)腐蝕方法制備石英叉?zhèn)鞲衅?，?duì)其Q因子檢測(cè)結(jié)果表明：在空氣中，QTFs石英叉?zhèn)鞲衅鞯腝因子在2000-8000(平均)范圍內(nèi)，而在水中，由于存在著水動(dòng)態(tài)阻尼的影響，其Q因子在500-2000(平均)范圍內(nèi)。
　　文中詳述了基于原子力顯微鏡石英叉?zhèn)鞲衅鞒上裣到y(tǒng)的搭建，并開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的程序，該系統(tǒng)可在輕敲和接觸模式下分別對(duì)活細(xì)胞掃描成像，為防止掃描過(guò)程中對(duì)細(xì)胞造成損害，所有的掃描圖像都采用輕敲模式，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及結(jié)果如下：1、