※新型3D列印AFM探針，可望提供更快、更廣泛的應用。(示意圖, Photo credit: 生策會)

來自紐約大學阿布達比校區（NYU Abu Dhabi）先進微流控和微型設備實驗室（AMMLab）的研究人員開發出真正3D形狀的新型原子力顯微鏡（AFM）探針，稱之為3DTIPs。AFM技術使科學家們能夠以前所未有的精準程度觀察、測量和操控樣本和微奈米級物體。新的3DTIPs用單一步驟的3D列印工藝所製造，比起目前被認為是最先進的矽探針，可以有更廣泛的應用。

原子力顯微鏡（AFM）是一種通過掃描表面的物理探針來表現樣本的技術，具有非常高的解析度，比起光學顯微鏡能達到的解析度高1000倍。AFM是包括生物醫學在內的許多學科的基本儀器，其應用範圍包括表現存活的細菌和哺乳動物細胞、分析DNA分子、即時研究蛋白質、且成像可以小到亞原子的解析度。

AFM探針是該技術的核心。它透過吸引和排斥的力量來感知和感覺樣本表面，就像我們使用指尖一樣，但其解析度可以達到原子級。商用AFM探針是由矽製成，採用傳統的半導體製造工藝，是微電子行業的典型代表，受限於二維設計和冗長的生產步驟。這些目前最先進的探針堅硬、較脆，而且只有某些形狀。對於探測軟性物質，如哺乳動物細胞是不理想的。

在《Advanced Science》期刊上發表的論文中，研究人員介紹了他們透過雙光子聚合3D列印生產的新型原子力顯微鏡探針的專利技術。該3DTIPs比矽的同類產品更柔軟，使得它們更適合用於細胞、蛋白質和DNA分子。重要的是，3DTIPs的材料特性使其有可能實現比類似尺寸的普通矽探頭快100多倍的掃描速度。因此，3DTIPs可能為獲取即時捕捉蛋白質、DNA甚至更小分子生物活性的影像帶來更多可能。

這項研究的第一作者Ayoub Glia表示：｢我們的3DTIPs能夠透過常見的AFM模式，在空氣和液體環境下獲得高解析度、高速的AFM影像。透過集中離子束蝕刻和碳奈米管包覆來改進3DTIPs的尖端，大大擴展了它們在高解析度AFM成像中的功能，達到了埃米的大小。｣

 (來源:LifeScienceNews 生策中心編譯)