STM電子顯微鏡在分子生物學(xué)的應(yīng)用簡介

在分子生物學(xué)這個領(lǐng)域中，DNA 與蛋白質(zhì)的研究仍有許多地方是個謎，這些往
往需要更進一步地了解蛋白質(zhì)與 DNA 的立體結(jié)構(gòu)。雖然我們可以用一套方法，很精
準(zhǔn)地測出每一個核苷酸或是每一個胺基酸的位置，但從二維到三維轉(zhuǎn)換的三級結(jié)構(gòu)至
今還沒有一定的法則。如果真的想建立，那么首先應(yīng)該準(zhǔn)確地量測分子與分子、原子與分子之間的關(guān)系

STM 從 1982 年發(fā)明至今已有二十多年，在這段日子里，愈來愈多領(lǐng)域?qū)⑺暈?br>重要工具，

我們可以發(fā)現(xiàn) DNA 分子不導(dǎo)電，那么，我們有沒有方法量測 DNA 分子到原子級單位的準(zhǔn)度呢？

我們可以利用 DNA 分子會吸附某些金屬的性質(zhì)來達成。只要能使 DNA 分子
吸附很薄的一層金屬，STM 就可以操作的很順利，間接完成研究。

研究還指出，以水蒸汽環(huán)繞在 DNA 四周有助于提升 DNA 導(dǎo)電度，使
STM 的觀察結(jié)果更為顯著。Bias voltage 控制在
10~15V，比一般 STM 操作還大，

增加導(dǎo)電電流。

DNA 掃瞄操作圖。經(jīng)過長期試驗，把 DNA 放在云母上，附近
再以金原子吸附，潮濕環(huán)境(濕度：30~45%)助
導(dǎo)的效果最好，因此現(xiàn)今 DNA 實驗室都采用圖X 的模式探測

蛋白質(zhì)分子在這方面的研究比 DNA 還要精彩，這是因為有
些蛋白質(zhì)會與金屬結(jié)合在一起，改變表面分子的能量分布，使穿
隧電流較大。，它的銅離子被 STM 探針
掃到時會產(chǎn)生較大的電流，然而當(dāng)以鋅離子取代銅離子時，電流
會比較小，這是因為能量比較低；銅離子還原成銅時電流-電壓曲線也會改變。

因金屬蛋白質(zhì)的金屬離子常常進行氧化還原反應(yīng)，如果能準(zhǔn)確控制離子何時起反應(yīng)，

我們就能做出分子開關(guān)！蛋白質(zhì)的雙硫鍵可以與某些金屬緊密結(jié)合，如果蛋白質(zhì)中不含雙
硫鍵(或是不多)，我們可以利用基因工程，做出經(jīng)過轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)譯后有雙硫鍵的 DNA。

有了可以與金屬穩(wěn)定結(jié)合的蛋白質(zhì)，分子開關(guān)是可以大量生產(chǎn)的。