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自问世以来，原子力显微镜(AFM)因其高分辨、易操作等特性在各个领域得到了广泛应用。本论文结合AFM主要探索了AFM在生物分子组装现象中的研究与应用。
(1)研究了双亲性真菌蛋白的自组装性质。两类真菌类蛋白(HFB I和HGFI)可以在不同的表面(疏水性的PDMS表面和亲水的云母表面)上自组装成一层双亲性的薄膜来改变物体的表面性质。修饰后的表面不仅亲/疏水性质得到了改变，更主要的其还具有良好的生物相容性，从而使得修饰后的表面可以在生物传感及免疫等方面发挥更大的作用。
(2)在真菌类蛋白的自组装性质研究中，AFM被用来检验修饰前后物体表面亲/疏水性质的变化。试验结果证明AFM可以很精确的测定出AFM针尖与修饰前后表面之间的相互作用力大小，从而证实了物体表面亲/疏水性质的改变，也从试验角度出发证实了具有高灵敏度和空间分辨率的AFM针尖是测量生物分子间作用力的最直观和方便的工具。
(3)研究了DNA在不同引发剂下所形成凝聚体的微结构、形成机制及其生物学意义。重点采用AFM研究了DNA在环糊精诱导下形成的DNA凝聚环的具体特征，观察到了一类以往未观测到的DNA凝聚环，并对凝聚剂的作用及DNA凝聚环的形成机制进行了探讨。
(4)研究了以聚合物共混物形成纳米级的表面图案，并且可以通过PS/PVP重量比来调控图案特征，扩大了形成纳米表面图案的材料范围，提出了一种新的考虑形成纳米表面图案的新方法。