本发明涉及一种原子力显微镜(afm)探针，特别涉及一种afm探针针尖的化学修饰方法、afm探针及其应用。
背景技术：
1、在科技的不断发展中，各种新型微观技术不断被应用于生物领域中。其中，原子力显微镜技术(atomic force microscopy，afm)是一种利用纳米级探针进行表面扫描以获取材料表面形貌和力学特性的高分辨率扫描显微镜技术。近年来，原子力显微镜技术在生物领域中的应用越来越广泛，它在生物分子、细胞结构及功能等方面的研究中发挥着重要作用。例如，在生物分子和细胞组织的研究中，原子力显微镜技术可以通过测量纳米级别的力量变化，帮助研究人员了解生物纳米强度的存储优势。通过对细胞之间的相互作用力的测量，可以对疾病抵抗力和治疗方案的效果等做出更详细的判断。同时，测量这些纳米级别的力量变化还可以用于研究生物材料在动态弯曲和扭曲方面的特征。但若要实现生物纳米力的测量，则首先需要在afm探针针尖上修饰捕捉分子(例如抗体)，且捕捉分子能够与样品中的目标分子(例如对应的抗原)产生特异性的作用力。传统方式中使利用聚乙二醇作为交联剂，将捕捉分子连接到afm探针针尖上，但其存在多种缺陷，尤其是聚乙二醇的力学强度较差，一方面会导致修饰在针尖上的捕捉分子与目标分子之间的特异性结合事件概率比较低，另一方面也降低了对解离力事件的识别概率。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种afm探针针尖的化学修饰方法、afm探针及其应用，以克服了现有技术中的不足。
2、为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
3、本发明的第一个方面提供了一种afm探针针尖的化学修饰方法，其包括：对afm探针针尖的表面进行硅烷化处理，之后与硅氮聚合物接触并反应；其中，所述硅氮聚合物的mn＝5×102～2×103。
4、在一个实施例中，所述afm探针针尖的材质包括但不限于硅等。
5、在一个实施例中，所述硅氮聚合物选自聚硅氮烷。
6、在一个实施例中，所述的方法具体包括：先以臭氧对所述针尖进行清洁处理20min以上，以至少除去所述针尖上的有机污染物，之后对所述针尖进行硅烷化处理。
7、在一个实施例中，所述的方法包括：在室温条件下，将所述针尖浸入硅烷偶联剂溶液中进行反应，反应时间在10s以上，优选为60s～300s，从而实现所述的硅烷化处理。
8、在一个实施例中，所述硅烷偶联剂溶液的浓度为1.5vol.％～3vol.％，ph值为4～13。
9、在一个实施例中，所述硅烷偶联剂包括但不限于y-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷和y-(β-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
10、在一个实施例中，所述的方法包括：在完成所述的硅烷化处理之后，再在室温条件下将所述针尖浸入含硅氮聚合物、三乙胺和有机溶剂的混合液中反应0.5h以上，从而在所述针尖表面修饰交联剂。
11、其中，所述混合液含有0.10mg/ml～0.26mg/ml交联剂。所述三乙胺和有机溶剂的体积比为1∶8～1∶15。所述有机溶剂包括氯仿等，且不限于此。
12、本发明的第二个方面提供了一种afm探针，所述探针的针尖是经所述化学修饰方法处理过的。
13、本发明的第三个方面提供了一种afm探针的制备方法，其包括：采用所述化学修饰方法处理afm探针的针尖，之后在室温条件下使所述针尖与捕捉分子接触并反应，获得连接有捕捉分子的afm探针，所述捕捉分子用于与目标分子特异性结合。
14、本发明的第四个方面提供了一种afm探针，它是由所述afm探针的制备方法制得。
15、本发明的第五个方面提供了一种生物纳米力测试方法，其包括：利用所述afm探针对目标分子进行检测，所述目标分子固定在基底上，且在所述目标分子与修饰在所述探针针尖上的捕捉分子特异性结合时，测量所述捕捉分子与目标分子的结合力。
16、与现有技术相比，本发明采用硅氮聚合物作为交联剂修饰afm探针针尖，可以显著提高afm检测过程中解离力事件的识别概率，而且还能有效促成分子间作用力的定量检测，并使检测结果标准化。
1.一种afm探针针尖的化学修饰方法，其特征在于，包括：对afm探针针尖的表面进行硅烷化处理，之后与硅氮聚合物接触并反应；其中，所述硅氮聚合物的mn＝5×102～2×103。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅氮聚合物选自聚硅氮烷。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括：先以臭氧对所述针尖进行清洁处理20min以上，以至少除去所述针尖上的有机污染物，之后对所述针尖进行硅烷化处理。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，包括：在室温条件下，将所述针尖浸入硅烷偶联剂溶液中进行反应，反应时间在10s以上，从而实现所述的硅烷化处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂溶液的浓度为1.5vol.％～3vol.％，ph值为4～13；和/或，所述硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷和y-(β-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：在完成所述的硅烷化处理之后，再在室温条件下将所述针尖浸入含硅氮聚合物、三乙胺和有机溶剂的混合液中反应0.5h以上，从而在所述针尖表面修饰交联剂；
7.一种afm探针，其特征在于，所述探针的针尖是经权利要求1-6中任一项所述的方法处理过的。
8.一种afm探针的制备方法，其特征在于，包括：采用权利要求1-6中任一项所述的方法处理afm探针的针尖，之后在室温条件下使所述针尖与捕捉分子接触并反应，获得连接有捕捉分子的afm探针，所述捕捉分子用于与目标分子特异性结合。
9.一种afm探针，其特征在于，它是由权利要求8所述的方法制得的。
10.一种生物纳米力测试方法，其特征在于，包括：利用权利要求9所述的afm探针对目标分子进行检测，所述目标分子固定在基底上，且在所述目标分子与修饰在所述探针针尖上的捕捉分子特异性结合时，测量所述捕捉分子与目标分子的结合力。