最近，美国爱荷华大学与国家能源部艾米实验室科学家合作，将光学显微与原子力显微技术结合起来，开发出一种能对单个生物分子进行三维测量的方法，准确性和精确性都达到纳米级别。最近出版的《Nano Letters》上详细介绍了该技术。
现有技术只能从二维平面来测量单个分子，只有X轴和Y轴，新技术称为驻波轴向纳米仪（AWAN），让研究人员能测量Z轴，也就是高度轴，样本也不需要经过传统光学或特殊表面处理。
“这是一种全新类型的测量技术，可以确定分子Z轴方向的位置。” 论文合著者、爱荷华大学物理与天文学副教授珊吉维·西瓦珊卡说，他们承担的研究项目有两个目标：一是研究生物细胞彼此之间怎样粘合，二是开发研究这些细胞的新工具。为此他们开发了新的显微技术。
研究小组用荧光纳米球和DNA单链测试了新式混合显微镜。他们把一台商用原子力显微镜与一台单分子荧光显微镜结合。将原子力显微镜的悬臂针尖放置在一束聚焦激光束上，以产生驻波纹样。
驻波是频率和振幅均相同、振动方向一致、传播方向相反的两列波叠加后形成的波。波在介质中传播时其波形不断向前推进，称为行波；上述两列波叠加后波形并不向前推进，叫做驻波。将一个经处理发光的分子放置于驻波内，当原子力显微镜尖端上下移动时，分子表面相应于它距针尖的距离而起伏发出荧光，由此可以对这一距离进行测量。在实验中，该技术在测量分子时可以准确到1纳米内，测量可多次重复，精确度达到3.7纳米。
西瓦珊卡说，该技术可以通过显微镜来提供高分辨率数据，给医疗研究人员带来便利。还具有商业化潜力，促进单分子生物物理学的研究。
Entangled Nanoparticles: Discovery by Visualization in 3D Electron Microscopy.
Aycan Yurtsever , Spencer Baskin , Ahmed H Zewail, etc
Abstract：Particle interactions are fundamental to our understanding of nanomaterials and biological assemblies. Here, we report on the visualization of entangled particles, separated by as large as 70 nm, and the discovery of channels in their near-fields. For silver nanoparticles, the induced field of each particle extends to 50-100 nanometers, but when particles are brought close in separation we observe channels as narrow as 6 nm, a width that is two orders of magnitude smaller than the incident field wavelength.
文献链接：Entangled Nanoparticles: Discovery by Visualization in 3D Electron Microscopy.;
