জৈবিক গবেষণায় জৈবিক অণুবীক্ষণ যন্ত্রের প্রয়োগ
বিনিগ স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপ আবিষ্কার করেন, যা পদার্থবিদ্যায় নোবেল পুরস্কার জিতেছিল। এই অণুবীক্ষণ যন্ত্রটি প্রচলিত অপটিক্যাল অণুবীক্ষণ যন্ত্রের তুলনায় অনেক বেশি বৃদ্ধি পায়। অপটিক্যাল অণুবীক্ষণ যন্ত্রের পরিবর্ধন সাধারণত 1000 গুণের বেশি হয় না, যখন ইলেকট্রন অণুবীক্ষণ যন্ত্র 100 থেকে 100,000 গুণের মধ্যে থাকে, যা পরমাণু স্কেলে পদার্থ এবং তাদের গঠনগুলিকে সরাসরি পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম করে, যা মাইক্রো-জগতের অন্বেষণের অন্যতম প্রধান হাতিয়ার হয়ে উঠেছে।
পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপি (AFM) এর একটি গুণ হল নমুনা তৈরিতে। ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপির বিপরীতে, নমুনাগুলির জন্য কোনও জটিল প্রিট্রিটমেন্টের প্রয়োজন হয় না। AFM শারীরবৃত্তীয় অবস্থার অধীনে জীবন্ত জৈবিক নমুনা পর্যবেক্ষণ করতে পারে এবং জীবন্ত কোষের গতিশীল পরিবর্তনগুলি ক্যাপচার করতে পারে; উপরন্তু, AFM ত্রিমাত্রিক ছবি পেতে পারে। নীতিগতভাবে, পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপি (AFM) ন্যানোমিটার স্কেলে নমুনাগুলির পৃষ্ঠের আকারবিদ্যা এবং ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি সমাধান করতে পারে এবং পৃথক জৈব অণুগুলির ইমেজিং এবং বিশ্লেষণ করতে পারে। উপরন্তু, AFM দ্বারা প্রাপ্ত সংকেত তার বল বর্ণালী হিসাবে কাজ করতে পারে।
AFM নমুনা পৃষ্ঠে পরমাণু বা অণুগুলির প্রক্রিয়াকরণ এবং পরিবর্তন করতে সক্ষম করে, যেমন চলমান পরমাণু, নমুনা কাটা এবং কোষের ঝিল্লি ছিদ্র করা। সংক্ষেপে, উচ্চ রেজোলিউশন, জীবন্ত নমুনা পর্যবেক্ষণ করার ক্ষমতা এবং নমুনা প্রক্রিয়াকরণ পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপি (AFM) এর তিনটি প্রধান সুবিধা।
AFM সাধারণত একটি ধারালো টিপ সঙ্গে microcantilevers ব্যবহার করে. টিপ এবং নমুনা পৃষ্ঠের মধ্যে একটি দুর্বল বল বিদ্যমান। টিপ এবং নমুনার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া বল লেনার্ড-জোনস সম্ভাব্য দ্বারা বর্ণনা করা যেতে পারে: \\(F(r)=-\\frac{C}{r^D}+\\frac{\\sigma}{r^Z}\\); যেখানে C এবং \\(\\sigma\\) ধ্রুবক, r টিপ এবং নমুনার মধ্যে দূরত্ব উপস্থাপন করে। যখন ডগাটি নমুনা পৃষ্ঠের কাছাকাছি থাকে, তখন আন্তঃআণবিক বল আকর্ষণীয় বল থেকে বিকর্ষণীয় শক্তিতে পরিণত হয়। ডগায় ক্রিয়াশীল শক্তি পৃষ্ঠের রূপবিদ্যা এবং নমুনার অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগত তথ্য প্রতিফলিত করে।
উদাহরণস্বরূপ, \\(F(Z)=2KB(3-Z)\\), যেখানে Z হল প্রোবের টিপের উল্লম্ব অবস্থান। ব্রাইট-ফিল্ড অ্যাটমিক ফোর্স মাইক্রোস্কোপি (BFAM) নমুনা পৃষ্ঠ থেকে প্রতিফলিত লেজার আলোর একটি বান্ডিল ব্যবহার করে এবং তারপরে একটি বিভক্ত ফটোডিওডে অভিক্ষিপ্ত করা হয়। নমুনার পৃষ্ঠের কাঠামোর তারতম্য আলোর তীব্রতায় পরিবর্তন ঘটায়, তাই নমুনার পৃষ্ঠের টপোগ্রাফি তথ্য পাওয়া যায়। পারমাণবিক শক্তি মাইক্রোস্কোপি দ্বারা নমুনার পারমাণবিক-স্তরের রূপগত চিত্র রেকর্ড করা হয়।
