Institute for Applied Physics - Research Group Prof. Dr. Nienhaus

Atomic force microscopy

Verbindung von Rasterkraft- und konfokaler Mikroskopie

Das Rasterkraftmikroskop (AFM, Atomic Force Microscope) ermöglicht die Untersuchung und sogar Manipulation von einzelnen, auf Oberflächen fixierten Biomolekülen in Lösung. Wir verbinden diese Technik mit der konfokalen Mikroskopie, die in Kombination mit Farbstoff-Markierungen von Proteinen gerne zur Untersuchung von Faltungszuständen verwendet wird. Ein spezieller Aufbau ermöglicht dabei die Synchronisierung beider Techniken (siehe Abb. 1).
Abb. 2 zeigt die Leistungsfähigkeit moderner Rasterkraftmikroskope am Beispiel einiger DNA-Quantenpunkt-Konjugate.

 

Abb. 1:
Quantenpunkte auf einer Amino-funktionalisierten Glasoberfläche (Scanbereich 10µm x 10µm). Links Topographiebild des AFM (Auflösung begrenzt durch den Radius der Scan-Spitze), rechts Fluoreszenzbild des konfokalen Mikroskops (Auflösung beschränkt durch Beugungsbegrenzung).
Durch Triangulation (hier symbolisiert durch die Pfeile) kann nachgewiesen werden, dass beide Scanbereiche den gleichen Bildausschnitt zeigen.
 

Abb. 2:
Farbkodierte 3D-Darstellung von DNA-Quantepunkt-Verbindungen. Die DNA ist 264 Basenpaare und damit etwa 90nm lang. Die Quantenpunkte erscheinen hier etwa 8nm hoch, die DNA 1nm. Die "Krater" im Vordergrund sind eine Eigenart des Glases und produktionsbedingt.