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如何利用轻敲模式原子力显微镜红外光谱技术解析单个载药聚合物纳米粒子的化学结构及组分分布
摘要: 原子力显微镜红外光谱(AFM-IR)是一种结合原子力显微镜与红外光谱技术的光热检测方法,能以数十纳米空间分辨率明确识别样品的化学成分。目前该技术已在接触模式下成功应用于多种领域,但接触模式不适用于生物医学研究中备受关注的200纳米以下聚合物纳米颗粒(NPs)等柔软或弱粘附样品。本文阐述了创新性轻敲式AFM-IR模式的理论基础,该技术可应对成像与化学绘图中的新挑战。新方法不仅能获取纳米颗粒形貌与成分信息,还可揭示药物分布及核壳结构。尽管浓度极低(<1 wt%),此前只能推测纳米颗粒组分的分布位置,而轻敲式AFM-IR能精确呈现纳米颗粒壳层与掺入药物吡哌酸的分布。研究证实药物优先富集于纳米颗粒表层,这些发现为利用轻敲式AFM-IR通过单颗粒检测与组分定量来控制纳米颗粒制剂质量奠定了基础。
关键词: 轻敲模式、化学成像、核壳结构、药物定位、聚合物纳米颗粒、原子力显微镜红外光谱(AFM - IR)
更新于2025-11-14 15:18:02
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一种针对多频原子力显微镜优化的定制谐振模式谐波探针
摘要: 为同时测量样品表面形貌与材料特性,常采用多频原子力显微镜。此类显微镜中,当探针的高阶共振频率与其基频呈整数倍关系时,探针在这些谐波频率上的响应将得到增强。同时,探针尖端振动时有效斜率的增大可提升探测灵敏度。此外,提高探针固有频率能实现更快的扫描速度。本研究提出通过结构优化技术设计满足上述要求的悬臂梁探针:将悬臂梁探针建模为三层对称几何结构,并通过优化过程连续改变其宽度分布。随后采用聚焦离子束铣削工艺制备出考虑五次谐波的优化设计方案。仿真与实验结果表明,所制探针与设计要求高度吻合。
关键词: 共振频率、轻敲模式、结构优化、模态置信准则、多频原子力显微镜
更新于2025-09-23 15:22:29
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液体中采用blueDrive光热激励的轻敲模式原子力显微镜成像
摘要: 光热激励技术是原子力显微镜(AFM)动态成像模式的一项重要仪器进步。采用功率调制激光直接驱动悬臂梁振荡,相比传统压电激励具有显著优势。本文讨论光热激励技术及其在牛津仪器Asylum Research公司实现的blueDrive方案,阐述其工作原理并探讨其在多种实际应用中的使用情况。结果表明,blueDrive为液体环境成像、动态事件观测及纳米力学性能表征设立了新标准。
关键词: 轻敲模式、液体成像、光热激发、原子力显微镜、纳米级表面表征
更新于2025-09-23 15:21:01