میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) یک تکنیک تصویربرداری و تحلیلی قدرتمند است که در زمینه زیست‌شناسی برای بررسی ساختارهای نانومقیاس، خواص مکانیکی و برهمکنش‌های نمونه‌های زیستی استفاده می‌شود. این توانایی باعث ایجاد تحولی بزرگ در مطالعه نمونه‌های زیستی در سطوح اتمی و مولکولی گردیده است و بینش‌های ارزشمندی را در مورد فرآیندهای مختلف زیستی ارائه می دهد.
آنالیز زیست مولکول ها
AFM می تواند برای تصویربرداری درشت مولکول‌هایی مانند پروتئین ها، DNAها و RNAها با وضوح بالا مورد استفاده قرار گیرد. این ویژگی به محققان اجازه می دهد تا نوع ساختار، تغییرات ساختاری و برهمکنش‌های موجود را مطالعه کنند. AFM می تواند نیروهای دخیل در تعاملات مولکولی، از جمله پروتئین – پروتئین، پروتئین – لیگاند و اتصالات گیرنده – لیگاند را اندازه گیری نموده و به درک ترمودینامیک و سینتیک این برهمکنش ها کمک می کند.
تصویربرداری از سطح سلول
AFM می تواند برای تصویربرداری از سطوح سلول ها با وضوح نانو استفاده شود و به درک توپوگرافی، خواص مکانیکی و برهمکنش‌های غشای سلولی و ساختارهای سطحی کمک نماید.
طیف‌سنجی نیرو
از AFM می‌توان برای اندازه‌گیری خواص مکانیکی مولکول‌ها، مانند فولد شدن و آنفولد شدن ساختاری پروتئین‌ها و DNAها استفاده کرد. این تکنیک بینش هایی را در مورد پایداری مکانیکی و کشش زیست مولکول‌ها ارائه می دهد.
مطالعه خواص مکانیکی: AFM می تواند خواص مکانیکی نمونه های زیستی از جمله سفتی، کشسانی و نیروهای چسبندگی را مورد مطالعه قرار دهد. این اطلاعات برای درک مکانیک سلولی، خواص بافت و تغییرات مرتبط با بیماری حیاتی است.
شناسایی ویروس ها و نانوذرات
AFM می تواند برای مطالعه اندازه، شکل و خواص مکانیکی ویروس ها، نانوذرات و سایر ساختارهای نانومقیاس استفاده شود و در توسعه واکسن‌ها، تحقیقات دارورسانی و… نقش مهمی را ایفا نماید.
مطالعات بیومکانیک
AFM برای بررسی خواص مکانیکی بافت‌های بیولوژیکی از جمله غضروف، استخوان و ماهیچه استفاده می‌شود. این توانایی به درک بیماری هایی مانند آرتروز و ایجاد درمان های جدید کمک می کند.
غربالگری و توسعه دارو
از AFM می توان برای ارزیابی اثرات داروها و نانوذرات بر روی نمونه های بیولوژیکی استفاده کرد که داده های ارزشمندی را برای غربالگری و توسعه دارو ارائه می دهد.