En mi opinión, uno de los mayores desarrollos en AFM recientemente es la Microscopía de Fuerza Atómica de Alta Velocidad (HS-AFM).
Suponiendo que sepa cómo funciona AFM, la principal diferencia en HS-AFM es el uso de un voladizo pequeño con una frecuencia de alta resonancia ( f c = 0.6-1.2 MHz) y una pequeña constante de resorte ( k c = 0.1-0.2 N m ^ -1).
El instrumento se ejecuta en modo de golpeteo, lo que simplemente significa que el voladizo se hace oscilar a f c para que haga contacto regularmente con la muestra. Esto permite un muestreo de entre 5-20 fotogramas por segundo, lo que permite la observación de proteínas a una resolución temporal inferior a 100 ms , todo ello sin el uso de sondas.
Un buen ejemplo de esto en acción es la visualización de la rotación F1-ATPasa [1], como se muestra a continuación.
Leyenda de la figura original:
(A) Imágenes sucesivas de AFM que muestran el cambio conformacional de β en ATP 2 μM. El píxel más alto en cada imagen está indicado por el círculo rojo. Velocidad de cuadros, 12.5 cuadros / s. (B) Evolución del tiempo del ángulo acumulado del píxel más alto. El recuadro muestra una trayectoria, superpuesta a una imagen AFM, de los píxeles más altos correspondientes a las protuberancias altas de β abiertas). El centro de rotación está definido por las posiciones promedio xey de los píxeles más altos, y los ángulos acumulados se calculan con relación al primer cuadro.
Para una explicación mucho más detallada, recomendaría leer ref [2].
Si está interesado, aquí hay un enlace al video del estudio:
Página en youtube.org
Referencias
[1] Takayuki Uchihashi, Ryota Iino, Toshio Ando y Hiroyuki Noji. La microscopía de fuerza atómica de alta velocidad revela la catálisis rotatoria de la F1-ATPasa sin Rotor . Ciencia 5 de agosto de 2011: Vol. 333 no. 6043 pp. 755-758
[2] Takayuki Uchihashi, Noriyuki Kodera y Toshio Ando. Guía para la grabación de video de dinámicas de estructura y procesos dinámicos de proteínas mediante microscopía de fuerza atómica de alta velocidad. Nature Protocols 7, 1193 – 1206 (2012).
