原子力显微镜在生物大分子结构研究中体现出了明显优势,主要表现在这几个方面:
1. 对样品不需要用重金属包裹或者制作金属复制物,可以在空气或者各种溶剂体系中直接观测,能够在接近生理环境的条件下直接进行研究,这是其它化学和物理分析方法所无法比拟的;、
2. 通过控制成像操作力的大小,采用合适的成像模式不会引起样品分子的漂移和损坏,图像的可重复性大大提高;
3. 现场操作性好,能够研究监测整个生化反应的动力学过程;
4. 载体的选择则更加简单,范围也更大。
这些优点已使afm原子力显微镜成为这个领域的重要工具,并且具有很大的发展前景。脱氧核糖核酸自从Lindsay等头次用原子力显微镜获得脱氧核糖核酸的图像以来,原子力显微镜已经成为研究核酸分子结构的重要工具。1992年,Bustamante等用afm原子力显微镜在室温和干燥空气条件下得到可重复的质粒DNA的图像,图像重复性良好并且分辨率达到分子级水平,可以清晰地观测到三维环状DNA分子的结构,并可估算分子的宽度和高度。另外,Hansma等在丙醇体系中用轻敲式研究小片断DNA和双链DNA的分子结构,得到分辨率2nm的高清晰度图像。以上两点是原子力显微镜研究生物大分子的两个重大突破。