功能单分子AFM针尖的构建及在生物体系中的应用研究

本项目提出构建单个分子AFM针尖的新方法，并将单分子针尖应用于生物体系，检测生物分子的相互作用。通过设计特殊的金字塔型针尖分子，一方面使之形成许多共价键牢固地键合在AFM硅或氮化硅针尖尖端，另一方面针尖分子只有一个位点能偶联一个生物分子。先将AFM针尖尖端自组装单层膜，此单层膜与生物分子没有相互作用。然后对针尖尖端进行选择活化，控制活化的区域只能容纳一个针尖分子。最后，将针尖分子自组装键合在针尖上的活化区域，再偶联单个生物分子。将单分子针尖应用于DNA结合蛋白与DNA，以及聚合酶与DNA等生物体系，在真正单分子水平上研究结合蛋白与DNA，聚合酶与DNA的相互作用等基本科学问题，发现新规律。本项目的实施将使单分子生物化学的研究真正控制在单分子水平上，在单分子水平上更深刻地理解一些最基本的生命科学问题。由本项目发展的研究方法将对单分子生物化学将产生巨大影响。