Molekul biologis pertama yang dividualisasikan oleh Atomic Force Microscopy (AFM) ialah DNA. Hal ini dilakukan untuk mempelajari struktur, topologi, dinamika DNA, dan bagaimana interaksinya dengan protein. Teknologi PeakForce Tapping Mode ekslusif dari Bruker dapat melakukan imaging double helix DNA dengan resolusi tinggi yang dapat mengukur kekuatan imaging tanpa memerlukan probe khusus ataupun design AFM yang terbatas.
Pengenalan AFM ke dalam penelitian Biologi
Pada awal tahun 90-an pengenalan TappingMode meningkat secara signifikan dalam penggunaan AFM untuk penelitian biologi. Dalam TappingMode, probe berosilasi pada frekuensi resonansi fundamental dengan posisi vertikal dari tip (atau sampel) kemudian disesuaikan untuk mempertahankan amplitude osilasi yang konstan saat probe melakukan scan melewati surface.
Sayangnya, Tapping Mode menghasilkan resolusi gambar lebih rendah dibandingkan Contact Mode AFM. Untuk itu, faktor utama dalam meraih hasil gambar AFM berkualitas tinggi membutuhkan kontrol gaya interaksi antara probe dan sampel selama proses imaging.
Tahun 2010, Bruker memperkenalkan PeakForce Tapping Mode dalam AFM. Metode yang digunakan secara luas dalam penelitian biomolekuler sebab kemampuannya menghasilkan gambar beresolusi tinggi secara konsisten.
Pada PeakForce Tapping, jarak antara probe dan sampel dimodulasi secara sinusoidal dengan mempertahankan gaya maksimum antara keduanya.
Feedback loop waktu secara nyata digunakan untuk mengontrol posisi probe dan penggunaan sinusoidal ramping sehingga kecepatan scanning lebih tinggi. Bahkan, teknologi PeakForce Tapping menggunakaan mode imaging ScanAsyst yang mengoptimalisasi setpoint imaging secara otomatis.
Metode PeakForce Tapping Mode pada DNA
Metode PeakForce Tapping Mode berhasil melakukan imaging DNA dengan resolusi tinggi. Hingga saat ini, DNA merupakan contoh sampel yang tepat untuk teknik tersebut serta telah banyak diimaging menggunakan AFM.
Pada gambar DNA, struktur heliks ganda dapat terlihat dengan jelas. Dalam beberapa penelitian sebelumnya, DNA diadsorpsi pada permukaan mika kemudian dimodifikasi untuk menciptakan interface positif. Hadirnya kontrol gaya interaksi antara probe dan DNA mengakibatkan proses imaging DNA dalam kondisi fisiologis yang lebih relevan.
Beberapa keuntungan yang dimiliki imaging DNA melalui metode PeakForce Tapping Mode, yakni melindungi probe dan sampel dari kerusakan potensial dengan menggunakan gaya imaging rendah. Tidak hanya itu, metode ini dapat memudahkan proses imaging fluida lingkungan.
Tentunya, hal ini berbeda dengan metode Tapping Mode yang mana tidak ada kebutuhan untuk mengatur kantilever dan pengoptimalan otomatis dalam metode ScanAsyst meningkatkan kecepatan dan konsistensi imaging.
