De interactie tussen eiwitten en anorganische mineralen leidt tot de constructie van composiet materialen met onderscheidende eigenschappen. Dit omvat materialen met hoge mechanische sterkte of unieke optische eigenschappen. 1, 2 Bijvoorbeeld, de combinatie van het eiwit collageen met minerale hydroxiapatiet genereert hard of zacht beenderen voor verschillende functionaliteiten. 3 Korte peptiden kunnen ook binden anorganische materialen met hoge specificiteit. 4 is 5, 6 de specificiteit van deze peptiden zijn gebruikt voor het ontwerpen van nieuwe magnetische en elektronische materialen, 7, 8, 9 fabriceren nanogestructureerde materialen, het groeien van kristallen, 10 en synthetiseren van nanodeeltjes. 11 Inzicht in de onderliggende mechanisme interacties tussen eiwitten en peptiden of anorganische materialen zullen daarom ons toelaten om nieuwe composietmaterialen te ontwerpen met een verbeterde adsorptie eigenschappen. Aangezien bovendien de interfase van implantaten met een immuunrespons bij eiwitten, beter begrip van de interacties van eiwitten met anorganische materialen ons vermogen om implantaten te ontwerpen verbeteren. Een ander belangrijk dat eiwitten omvat interactie met anorganische oppervlakken is de vervaardiging van antifouling materialen. 12, 13, 14, 15 Biofouling een ongewenste proces waarbij organismen hechten aan een oppervlak. Het heeft vele nadelige gevolgen voor ons leven. Bijvoorbeeld, biofouling bacteriën op medische hulpmiddelen leidt tot ziekenhuisinfecties. Biofouling van mariene organismen op boten en grote schepen verhoogt de brandstofverbruik. 12, 16, 17, 18
Single-molecule force spectroscopie (SMF) met behulp van een AFM, kan direct de interacties tussen een aminozuur of een peptide met een substraat te meten. 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26 Andere werkwijzen zoals faagdisplay, 27, 28 kwartskristal microbalans (QCM) 29 of oppervlak plasmon resonantie (SPR) 29, 30, 31, 32,ref "> 33 meten van de interacties van peptiden en eiwitten aan anorganische oppervlakken in bulk. 34, 35, 36 Dit betekent dat de resultaten van deze methoden resultaten hebben betrekking op ensembles van moleculen of aggregaten. In SMF worden één of zeer weinig moleculen bevestigd aan de AFM tip en hun interacties met het gewenste substraat wordt gemeten. Deze benadering kan worden uitgebreid tot eiwitvouwing bestuderen door aan het eiwit van het oppervlak. Bovendien kan het worden gebruikt om interacties tussen cellen en eiwitten en de binding van antilichamen aan hun liganden te meten. 37, 38, 39, 40 Dit document beschrijft in detail hoe om ofwel peptiden of aminozuren hechten aan de AFM tip met behulp van silanol chemie. Bovendien, het papier legt uit hoe je kracht metingen uit te voeren en hoe het te analyserenresultaten.