Erkennungs-Kraft-Mikroskopie
 (Moleculare Recognition Force Microscopy/MRFM)


Grundprinzip und Einsatzmöglichkeiten:

Die Erkennungs-Kraft-Mikroskopie ist eine Erweiterung des Atomkraftmikroskops. Die AFM Spitze wird mit einem Sonden Molekül ausgestattet (z.B.: einem Antikörper), der an komplementäere Moleküle der Probenoberfläche (Analyte) binden, und sie dadurch detektieren kann.

Dadurch erhält man neue Möglichkeiten der Probenuntersuchung:

 

Kraftspektroskopie: Untersuchung von intermolekularen Kräften


Zahllose biologische Prozesse - DNA Replikation, Protein Synthese, Immunantwort,… sind, durch Molekülerkennung und Bindung gesteuert.

Ob es sich nun um Rezeptor-Liganden Interaktionen oder Antikörper-Antigen Wechselwirkung handelt, immer wirkt eine Kraft zwischen den beiden Partnern. Die Messung dieser Kraft ist durch Aufnahme von Kraftkurven mit der MRFM Spitze möglich.


Kraft-Abstands Kurve mit MRFM Spitze

Aufnahme von "Erkennungs-Bildern":

 

Benützt man eine solche Spitze um damit über die Oberfläche zu scannen, treten die Bindungsorte des Sondenmoleküls mit dem Analyten als Orte "starker" Kraftwirkung deutlich hervor.

Bestimmte Analyten können also auf der Probe identifiziert und ihr Ort festgestellt werden.
Diese Methode kombiniert Erkennungsabbildung und Strukturabbildung.



Links das mit einer herkömmlichen AFM Spitze aufgenommene Topographiebild, auf dem die Antigene zu erkennen sind,
rechts dass mit Hilfe einer MRFM Spitze, an die der passende Antikörper gebunden war, aufgenommene Erkennungs-Bild