HS-AFM 超高速视频级原子力显微镜

超高速视频级原子力显微镜—HS-AFM 

    原子力显微镜（Atomic Force Microscope，AFM），一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。将一对微弱力极端敏感的微悬臂一端固定，另一端的微小针尖接近样品，这时它将与其相互作用，作用力将使得微悬臂发生形变或运动状态发生变化。扫描样品时，利用传感器检测这些变化，就可获得作用力分布信息，从而以纳米级分辨率获得表面形貌结构信息及表面粗糙度信息。原子力显微镜可以测量材料物理性质、力学性能、磁学性能、热学性能、电学性能等方面的一些特征信息，但在扫描成像速度上一直存在局限性，太慢的扫描速度导致原子力显微镜无法捕捉到分子间的相互作用过程和一些快速的分子动态变化。

    超高速视频级原子力显微镜（High-Speed Atomic Force Microscope，HS-AFM）由日本 Kanazawa 大学 Prof. Ando 教授团队研发，日本RIBM公司（生体分子计测研究所株式会社，Research Institute of Biomolecule Metrology Co., Ltd）商业化的产品，可以达到视频级成像的商业化原子力显微镜。HS-AFM突破了传统原子力显微镜“扫描成像速慢”的限制，能够在液体环境下超快速动态成像，分辨率为纳米水平。样品无需特殊固定，不影响生物分子的活性，尤其适用于生物大分子互作动态观测。超高速视频级原子力显微镜HS-AFM主要有两种型号，SS-NEX样品扫描（Sample-Scanning HS-AFM）以及PS-NEX探针扫描（Probe-Scanning HS-AFM）。推出至今，全球已有150多位用户，发表 SCI 文章 300 余篇，包括Science, Nature, Cell 等顶级杂志。

    2023年初1月份，北京佰司特科技有限责任公司正式签约日本RIBM公司的超高速视频级原子力显微镜（HS-AFM），成为日本RIBM公司在中国大陆地区，香港，澳门，台湾以及新加坡的独家代理商，全权负责日本RIBM公司的超高速视频级原子力显微镜（HS-AFM）的市场推广，客户拜访，宣传讲座，路演DEMO，销售定价，投标签约，进出口以及安装售后等所有事宜。

    相较于目前市场上的原子力显微镜成像设备，HS-AFM突破了 “扫描成像速慢”的限制，扫描速度高可达 20 frame/s，并且有 4 种扫描台可供选择。样品无需特殊固定染色，不影响生物分子的活性，尤其适用于生物大分子互作动态观测。液体环境下直接检测，超快速动态成像，分辨率为纳米水平。探针小，适用于生物样品；悬臂探针共振频率高，弹簧系数小，避免了对生物样品等的损伤。悬臂探针可自动漂移校准，适用于长时间观测。采用动态PID控制，高速扫描时仍可获得清晰的图像。XY轴分辨率2nm；Z轴分辨率0.5nm。

    HS-AFM不仅拥有超高扫描速率与原子级别分辨率，而且具有操作的简易性，使得对单分子动态过程的捕捉变得十分方便，为科研工作者研究和理解生物物理、生物化学、分子生物学、病毒学以及生物医学等领域的单分子动态过程提供了一款强大的工具。

    全新的HS-AFM采用了新的高频微悬臂架构，更低噪音、更高稳定性的控制器，高速扫描器，缓冲防震设计，主动阻尼，动态PID，驱动算法优化，多种前沿技术，可以实现在超高速下获取高分辨的生物样品信息。新系统整合了基于工作流程的操作软件，直观的用户界面与流程化、自动化的设置使得研究人员可以专注于实验设计，不需要复杂的操作和条件设置，快速获取数据，加速研究的产出。

日本RIBM公司的超高速视频级原子力显微镜HS-AFM的创新点：

★   高频微悬臂

弹性系数:   0.1 N/m   

曲率半径:   <10 nm　

共振频率:   400-600kHz in liquid

★   高速扫描台

20 frames/s.   (Standard scanner)

★   缓冲防震+主动阻尼+动态PID+算法优化

缓冲防震

主动阻尼

动态PID控制：可自动改变反馈增益，保证了HS-AFM在高速扫描条件下仍可获得清晰的图像

探针自动漂移校准，适用于长时间样品观测

日本RIBM公司的超高速视频级原子力显微镜HS-AFM的的应用领域：

从单分子到单细胞，都可直接观测

1、肌动蛋白

2、CRISPR-Cas9

3、膜联蛋白

4、IgG

5、活细胞

6、细菌视紫红质

7、DNA纳米结构

8、仿生聚合物

日本RIBM公司的超高速视频级原子力显微镜HS-AFM的视频案例

1：IgG

在溶液中观察到抗体(IgG)。

IgG呈"Y"形，两个Fab区区分清晰。

由于锚定能力较弱，IgG保持其抗原结合能力。

2：Plasmid DNA

传统AFM在没有强锚定的情况下，DNA分子图像出现摆动。

然而，强锚定可能会削弱真实的结构和行为。

HS-AFM能清晰显示质粒的结构和运动，无强锚定。

3：DNA内切酶的消化：DNase I

DNA酶I是一种随机消化DNA的核酸内切酶。视频中的箭头表示DNase I消化DNA的部分。

请参考从DNA末端消化的核酸外切酶Bal31的视频。

4：DNA外切酶消化：Bal31

Bal31是一种从DNA链末端消化DNA的核酸外切酶。

视频显示Bal31的活性沿着DNA移动，并逐渐从DNA链的末端消化。

最后，DNA分子被完全消化，但环状DNA未被消化。高光点是Bal31分子，它们与DNA的不同位置结合。
 

5：DNA聚合酶的DNA延伸：Phi29

双链DNA(黄色)随着时间的推移而拉长。单链λDNA作为模具固定在基板上。

由于从随机六聚体引物(Red)结合到λDNA模体，phi29聚合酶(Black)以dNTP为底物合成互补DNA。
 

6：链亲和素2D晶体中的点缺陷

成功地观察到点缺陷在晶体中的扩散。

从图像上看，两个单空位缺陷的轨迹跟踪相对于晶格的两个轴是明显的各向异性的。

日本RIBM公司的超高速视频级原子力显微镜HS-AFM的文献列表

HS-AFM 超高速视频级原子力显微镜信息由北京佰司特科技有限责任公司为您提供，如您想了解更多关于HS-AFM 超高速视频级原子力显微镜报价、型号、参数等信息，欢迎来电或留言咨询。

制造商售后服务承诺函

一、质量保证

1.        质量保证期：从安装调试完毕、验收合格开始，所有产品质保3年。

2.        我方对提供的货物在质保期内，因产品质量而导致的缺陷，免费提供包修、包换、包退服务。超出质保期后，提供上门维修服务，只收取成本费。

3.        保修期后提供的终身维修服务。

二、安装调试和培训计划

1.        我方在设备到货前2个月，对仪器实验室场地条件，如工作台，水，电，气等配套设施向买方提出建议并出具场地准备书。

2.        设备到货后，由我方，买方共同开箱验货；我方保证货号的型号，规格，数量与合同相符。

3.        我方负责派制造商工程师到用户现场免费进行符合规范的安装调试。

4.        在系统整体调试完成后，买方认为合格后，签订系统安装验收报告。

5.        在安装调试过程中，由于我方原因造成的缺损由我方负责补充、更换。

6.        在安装调试过程中，我方在现场的工作作息时间同用户的保持一致。

7.        我方工程师负责在用户所在地向用户指定的仪器设备管理、技术人员免费进行一次为期三天的培训，培训内容包括仪器的基本原理、操作规程、日常维护方法及常见故障排除等，达到熟练操作和排除一般性故障的能力。培训过程中，调试仪器所需耗材由供货方自行负担。在验收完成后一年内，我方向买方另外提供两人次的厂家组织的国内免费技术培训。免费为客户提供在线操作培训指导。

8.        我方提供中文机器、软件操作手册及维修手册1套。

三、售后技术服务点

我公司设有专门的售后服务团队，精湛的技术及严格的纪律，为用户提供优质、快捷的售后服务。为帮助用户解决问题，我公司特成立维护中心提供产品维护和技术咨询等服务：售后服务机构：

北京佰司特科技有限责任公司

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北京办公室：北京市朝阳区劲松三区楼华腾大厦703B室

上海办公室：上海市浦东新区康桥东路1369-1号C216室

产品和品牌具有较高知名度及广泛普及度，提供指定地点的现场服务支持，具备全国各主要省份的售后服务网络和对应的24小时服务支持热线且技术力量能满足部队维修服务需求的：

1.        售后服务人员及技术职称情况：

2.        客户可通过服务热线及时与我们取得联系，我们将按照最快、最方便的原则，调动技术支持、技术服务资源，尽快解决问题。

四、备件服务

1.        为保证货物正常运行，我方应在中国境内方便的地点设置备件库，存入所有必须的备件。

2.        在中华人民共和国境内设有维修站，对货物提供终身维修服务并保证5年内的零配件供应。

3.        质保期后，如机器发生故障，我公司承诺向用户提供优质快速有保障的免费维修服务，只收取零配件费用。所有的替代零配件保证是厂家认可并全新未经使用的。

4.        如因用户客观原因需要搬迁，我公司承诺提供一次免费拆装、搬迁、调试服务。

5.        我方进行及时的售后服务支持，售后服务在1小时内响应，如不能通过电话及网络解决，则在国家规定工作日工作时间内24小时内达到现场，非工作日内 72小时内到达现场。