基于生物混合蚊子刺针的原子力显微镜探针的开发

我们旨在开发一种原子力显微镜（AFM）悬臂梁，以期对蚊子的咬合机制进行定量研究。本实验方案提供了一种新方法，用于制备精确、可控且可靠的AFM探针，以研究动物的咬合或发声过程。本方案的目标是精确模拟动物咬合过程，而现有方法往往存在难以控制、无法可靠地重复，或在某些情况下完全不准确的问题。

我们的工作具有双重意义。首先，我们建立了一种实验方案，使其他研究人员能够制备属于自己的定制化生物杂化原子力显微镜悬臂梁。其次，我们的研究为开发其他将测试系统与生物材料相结合的实验方案铺平了道路，从而构建出更接近真实情况的测试环境。

首先，将一只死亡的蚊子放置在载玻片上。然后，将解剖刀片轻轻置于蚊子头部附近的唇基上。沿唇基上半部分进行切口，切口应贯穿整个上半区域，且穿透深度较浅。

接下来，用一对镊子牢固地夹住蚊子的头部。再用另一对精密镊子轻轻夹住唇基末端尖端与切口之间的下唇。然后将夹住下唇的镊子朝末端尖端方向拉动。

将蚊子置于显微镜下，检查上唇尖端是否存在。现在夹紧并闭合一对精密镊子的尖端，并将镊子尖端紧靠上唇尖端放置。使用镊子尖端对上唇施加一个垂直于束状结构长度方向的轻柔力量。

继续推动玻璃载片上的唇瓣，直至其与其他束成员分离。最后，在显微镜下检查样本，以确认分离效果。首先，取含有蚊子唇瓣的玻璃载片。

将手术刀片置于距唇基尖端约 200 微米处，然后施加轻柔压力，将唇基尖端完全切断。使用精密镊子在载玻片上定位并分离唇基的尖端。

然后使用同一把镊子轻轻夹住唇基。一旦标本被牢固夹住，逐渐松开夹持力度。在显微镜下检查镊子尖端，确认其中一侧镊尖上附有唇基的尖端部分。

首先，在新的载玻片边缘放置少量环氧树脂。然后将载玻片置于探针台下并进行聚焦。将无针尖的原子力显微镜悬臂安装到夹具组件上。

固定悬臂梁的基部，使其末端自由悬空。接着，将操纵器连接到探针台。调节操纵器的 z 轴，使悬臂梁升高至含有环氧树脂的玻片上方几毫米处。

然后使用操纵器，在玻璃载片的环氧树脂上方沿 x 和 y 方向调整原子力显微镜（AFM）悬臂的位置。仔细将悬臂尖端对准环氧树脂正上方。随后，缓慢降低无尖端悬臂在 z 方向的位置，使其朝向玻璃载片上的环氧树脂移动，直至接触到环氧树脂。

随后，轻轻将悬臂在 x 和 y 方向上从环氧树脂移开，确保其与载玻片分离。使用操纵器将悬臂在 z 方向上抬起。围绕悬臂的长轴将操纵器旋转 90 度，并将其侧向放置在探针台上。

然后将精密镊子夹住唇瓣的尖端，并置于探针台相机下方，使其整个长度均可见。随后，将带有夹具和悬臂的操纵器组件置于相机下方，使悬臂的整个长度均可见。旋转操纵器，调整悬臂与唇瓣尖端垂直。

利用操纵器的自由度，缓慢地在 x-y 方向上移动无尖端悬臂，使悬臂上的胶水接触唇瓣尖端的切割端。然后固化环氧树脂，以固定悬臂与唇瓣之间的连接。轻柔地将悬臂移离镊子，确保唇瓣尖端已牢固附着在悬臂梁上。