虽然人类在生命科学上已经取得了前所未有的成就，但是一些与人类生命非 常密切的物质仍然没有得到很好的解决。原子力显微镜作为一种高分辨的结构图 像与功能已经在生命科学领域显示出了很大的优势，并且得到了非常广泛的应 用，随着科学的发展，原子力显微镜必将起着很大的作用，但是在生命科学的领 域内仍有一些问题没有得到及时的解决，从而制约了原子力显微镜在生命科学领 域中进一步的科学研宄。
对于原子力显微镜的扫描速度一般来讲比较偏低，一般需要几分钟的时间才 能得到一个高分辨率的图像。然而对于很多的化学反应来讲都是在很短的时间内 完成的，因此不能实时观测该化学反应的变化。有相应的文献报道了关于高速扫 描的原子力显微镜，Viani和他的同事们研发了一种比较柔软并且非常短的悬臂， 然而他有很高的共振频率[45-46]。
虽然，使用弹性系数较小的针尖，而且施于针尖的力尽量可能小，但是由于 生物样品表面过于柔软，针尖的污染难以避免。针尖污染后，要对针尖进行一定 的处理，否则要更换新的针尖，我们实验过程中主要使用紫外光、超声波等一些 简单的清洗，或者将退针一定的距离，对针尖进行施加较大幅度的震荡，有可能 会使污染物震掉，有时一些成像效果依然较差。经过大量的实验证明，污染后的 针尖会造成图像的模糊，假象增加等情况。
我们平常虽然常常说到原子力显微镜能够观测到单个原子，这是有一定的条 件制约的，对于进行生物大分子观测的时候远远达不到这样的分辨率，主要原因 是在进行原子力显微镜扫描的时候一般采用轻敲模式，在这种模式下很难得到原 子图像，如果利用接触模式的话，对生物样品有很的损害。再次来讲，针尖的曲 率半径是影响原子力显微镜分辨率的一个重要因素，经过几十年的发展，新的碳 纳米管针尖可以大大改变针尖曲率半径的影响，一般的碳纳米管针尖的曲率半径 为0.5-2nm，如果这作为原子力显微镜的针尖将会大大提高分辨率。因此碳纳米 管针尖是AFM探针的未来发展的一个重要方向。 2.4.1生物大分子样品的制备及储存方法
生物大分子的制备过程包括选材、萃取和分离、生物大分子提取纯化、以及 样品浓缩干燥和储存等。因此生物大分子的制备是一项十分细致的工作，既要设 法得到它们的纯品，又要努力保持其生物活性。有时制备一个具有生物活性、纯 度较高的的，需要付出较长时间的艰苦劳动。
生物大分子的制备有以下主要特点：
(1)对于一般的生物材料的组成是非常复杂，常常包含有数百种乃至数千种 化合物。其中许多化合物至今还是个谜，期待着人们研宄与开发。然而有的生物 大分子在萃取和分离的过程中仍然在进行代谢，因此生物大分子的萃取和分离方 法差别很大，如果想找到一种适合各种生物大分子分离制备的标准是很困难的。
(2)很多生物大分子在生物材料中的含量很少，只有万分之一、几十万分之 一，甚至几百万分之一。他们在分离纯化的过程繁琐，有的目的产物要经过几十 步、甚至上百步的操作才能达到所需纯度的要求。
(3)—些生物大分子脱离了生物体内的环境时，就失去了活性，为了在配制 生物大分子样品的时为了防止其失活，在实验中就要培养近生物环境的溶液，这 是配制生物大分子的最困难之处。过酸、过碱、高温、剧烈的搅拌、强辐射及本 身的自溶等都会使生物大分子变性而失去活性，因此在配制的时候一定要选用最 适宜的环境和条件。
(4)生物大分子的制备一般情况下都是在溶液中进行的，温度、pH值、离子 强度等各种因素对溶液中各种组成的综合影响，有时间不容易准确的估计和判断，因此在试验结果上有很大的经验成分在里面，对于一些实验的重复性较差， 个人的实验技术水平以及平常的经验对实验结果会有很大的影响。
生物大分子制成品的正确保存极为重要，一旦保存不当，辛辛苦苦制成的样 品失活、变性、变质，使前面的全部制备工作化为乌有，损失惨重，全功尽弃。 生物大分子样品保存要注意以下几个因素：
(1)空气：空气的影响主要是潮解、微生物污染和自动氧化。空气中微生物 的污染会使生物样品腐败变质，生物样品吸潮后可能会引起潮解变性，也为微生 物污染提供了有利的条件。然而某些样品与空气中的氧接触会自发引起游离基链 式反应，还原性强的样品易氧化变质和进一步是生物样品失去活性。
(2)温度：每一种生物大分子都有其稳定的温度范围，一般来讲当温度升高 10°C，氧化反应就会加快数倍，酶促反应增加1〜3倍。因而绝大多数生物样品 样品通常都是低温保存，以抑制氧化、水解等化学反应和微生物杂质的生成。因 此我们超净间的温度一般保持在24〜26C左右，生物样品制备完成后保存在4C 左右的冰箱内。
(3)水份：包括样品本身所带的水份和由空气中吸收的水份。水可以参加水 解、酶解、水合和加合。加速氧化、聚合、离解和霉变。因此我们超净间的湿度 为一般保持在40〜50%。
(4)光线：一些生物大分子可以吸收一定波长的光，使分子活化从而不利于 样品保存，尤其日光中的紫外线和紫外灯的能量大，对生物大分子样品影响最 大，样品受光催化的反应有变色、氧化和分解等，通称光化作用。因此一些不宜 见光的生物样品一定要避光保存。
(5)样品的pH：保存液态样品时注意其稳定的pH范围，通常可从文献和手册 中查得或做实验求得，因此正确选择保存液态样品的缓冲剂的种类和浓度就十分
重要。
(6)时间：生物大分子样品不可能永久存活，就是保存在适当的温度不可能
永久的保存，因此不同的生物样品有其不同的有效期，因此，保存的样品必须写 明日期，定期检查和处理。