利用静态原子力显微镜观察和表征组装的核小体

核小体是真核生物染色质的基本重复单位，由缠绕在组蛋白核心上的DNA缠绕构成。

为了通过静态原子力显微镜（AFM）观察组装好的核小体，首先准备一条经过功能化处理、使表面带正电荷的薄云母片。将云母片切割成小方块。用移液器吸取组装好的核小体悬浮液。

核小体中带负电荷的 DNA 通过静电相互作用与功能化云母条上带正电荷的基团结合。用缓冲液洗涤以防止核小体过度聚集。

将云母条固定在样品支撑圆盘上，并将其安装到原子力显微镜仪器的载物台上。

将探针支架连接到仪器的光学头。该支架包含一个预先安装好的原子力显微镜悬臂，其顶端带有探针尖端。

将激光束对准悬臂梁背面，以实现精确的偏转测量。将探针尖端直接接触含有核小体的表面。

在接触模式成像过程中，当悬臂针尖扫描核小体表面时，针尖原子与样品原子相互作用会产生排斥力，导致悬臂发生弯曲。激光束的反射方向随之改变，并被导向位置敏感型光电探测器。

反馈回路通过在扫描过程中调节垂直扫描器的运动，以维持悬臂梁偏转的恒定。该反馈信号进一步用于生成核小体的形貌图像。核小体核心呈现为明亮的斑点，其细长的臂状结构代表两侧的连接DNA。

为静态原子力显微镜成像准备云母表面。首先，用去离子水配制50毫摩尔的APS储备液。将1毫升该溶液分装后，于4摄氏度保存，直至使用。

从储备液中，通过将50微升50毫摩尔的APS储备液溶解于15毫升去离子蒸馏水中，制备用于云母修饰的工作用APS溶液。混匀溶液后，用该溶液填充比色皿。

接下来，从高质量的云母片上切割出 1 × 3 厘米的云母条。检查云母条是否可斜向放入比色皿中。然后剥离云母的层状结构，直至两侧均新鲜剥离，且厚度薄至 0.1 毫米。

立即将云母片放入盛有APS的比色皿中，孵育30分钟。将云母片转移至装有去离子蒸馏水的比色皿中，浸泡30秒。随后，用氩气彻底吹干APS修饰的云母片两侧。

将双面胶带贴在多个磁性样品托上，并将其放置在旁边。然后，将APS-云母基底切割成1厘米×1厘米的正方形，并放入干净的培养皿中覆盖备用。接下来，使用孔径为0.22微米、含有10毫摩尔HEPES和4毫摩尔氯化镁（pH为7.5）的过滤缓冲液，制备组装好的核小体的三种不同稀释液。

为限制在低终浓度下核小体的丢失，应在沉积到APS云母片之前逐个进行稀释。

取每种核小体样品5至10微升，滴加在APS-云母片的中心，孵育2分钟。然后用2至3毫升去离子蒸馏水轻轻冲洗样品，以去除缓冲液成分，并在氩气轻流下干燥样品。

首先，在原子力显微镜（AFM）装置的探针夹持器上安装一个探针尖端。然后，将第一个样品放置在AFM载物台上，注意避免接触样品表面。调整激光位置，使其照射在悬臂上，直到信号总和达到最大值，并将垂直和横向偏转值调节至接近0。接着，调节AFM探针以确定其共振频率。调整驱动振幅，并将成像尺寸设置为100乘以100纳米。设置完成后，点击Engage按钮开始接近样品。

当接近完成后，逐渐优化振幅设定值，直至清晰看到样品表面。然后，将扫描尺寸增大至1微米×1微米，分辨率提高至512×512像素。最后，点击采集按钮以开始图像采集。