利用原子力显微镜技术(AFM)研究柔软样品特别是生物分子的力学性质是当前生物物理的热点之一,但在柔软样品的压弹性(例如高度测量)方面的研究结果远离实际情况.一个相当重要的原因是因为目前AFM技术本身的限制.例如目前的AFM技术测量得到的空气中DNA分子的高度约0.7～0.8nm,而普遍接受的DNA分子的直径约2nm.利用我们发展的振动模式扫描极化力显微镜(VSPFM)技术,测得在空气中双链DNA分子(dSDNA)的高度在1.3nm左右.研究表明,对比目前的AFM技术,VSPFM具有针尖与样品相互作用力极小、作用力可以精确控制、几种工作模式可以自由稳定切换等优势,非常适合于柔软样品(尤其是生物分子)的表面局域弹性性质(如高度测量)的研究.

MALDI-TOF质谱是分子生物学领域中最有效的工具之一。它可以用来表征相对分子质量范围在400～350000的生物分子，例如蛋白质、肽、寡糖和寡核苷酸。样品按照本文的方法进行认真处理后，可以获得很高的检测灵敏度。

原子力显微镜在生物纳米研究领域有广泛应用,包括对生物样品的形貌成像、超微结构、机械性能和相互作用等方面的研究。利用其非修饰和修饰探针进行样品扫描,可以得到样品表面形貌和样品表面某一特定点的力与距离的关系曲线,从而得到相关生物分子的力学性质。目前国际上应用原子力显微镜对生物分子力学特性方面的研究已经成为最热门的研究课题之一,在生物医学和临床医学方面有重要研究意义。本文简述了原子力显微镜的力曲线原理,并对近年来应用原子力显微镜在探测生物分子力学性质方面的研究进展进行了综述。