互作用力的步骤。相互作 用力可以是附着于探针的细胞和表面之间的相互作用力。为了将偏转距离转化成力，需要 限定悬臂的弹簧常量和力的零点（zero of force)。力的零点可以是细胞附着性探针和表 面相隔太远，且如此偏转不依赖于位置例如压力位置的点。该力可通过以下等式(等式1)计 算。
[0040]要测量的变量是电压，其由尖端的内在常数值和压电元件应答尖端的检测常数值 校正（which is corrected by the intrinsic constant value of the tip and the detection constant value of the piezo-electric element responding to the tip)，由此计算力。亦即，光检测器测量V值作为信号，且V被转化成悬臂偏转距离(nm)，其被 转化成力(nN)。
[0041 ] F = k*x = k*V*偏转灵敏性(等式1)，其中F是力，k是弹簧常量，X测量为尖端的偏转 距离，V是电压，且偏转灵敏性是就每个尖端而言SPM扫描器的压电元件的每伏特偏转距离 (nm)(deflection sensitivity is the deflection distance(nm)per voltage of the piezo-electric element of SPM scanner with respect to each tip)。
[0042]所述方法还包括比较测定的相互作用力和预确定的相互作用力的步骤。术语"预 确定的相互作用力"可以是已知抗生物污着材料和附着于探针的细胞之间的粘附力或排斥 力。所述粘附力或排斥力可通过上述方法测量。在比较测定的相互作用力和预确定的相互 作用力的步骤中，预确定的相互作用力可以是在包被步骤之前就样品表面而言的相互作用 力。
[0043] 所述方法可以进一步包括当所述相互作用力是粘附力且该测定的相互作用力小 于所述预确定的相互作用力时，识别所述样品表面具有抗生物污着特性的步骤;或当所述 相互作用力是排斥力且该测定的相互作用力大于所述预确定的相互作用力时，识别所述样 品表面具有抗生物污着特性的步骤。另外，所述方法可以进一步包括当所述相互作用力是 粘附力且该测定的相互作用力大于所述预确定的相互作用力时，识别所述样品表面具有非 抗生物污着特性的步骤;或当所述相互作用力是排斥力且该测定的相互作用力小于所述预 确定的相互作用力时，识别所述样品表面具有非抗生物污着特性的步骤。在该情况下，该方 法可进一步包括识别样品表面为有缺陷的步骤。亦即，分析是确定对产品的表面处理是否 失败。
[0044] 另一个方面提供扫描探针显微镜，其包含用于检测关于样品表面的信息的探针， 用于相对于所述样品移动该探针以允许该探针扫描所述样品表面的扫描器，和用于检测该 探针的偏转的偏转传感器，其中该探针的一端连接于所述扫描器而其另一端是从所述扫描 器延伸的细胞附着性悬臂，所述偏转传感器包含放置以对该探针照射光的光源和放置以检 测从该探针反射的光的位置敏感性光检测器，且所述扫描器包含连接于该探针的扩大型压 电元件。
[0045]所述扫描探针显微镜可以是原子力显微镜(AFM)。细胞可以通过静电结合在探针 上而固定化，所述探针用聚(二稀丙基二甲基氯化铵）（P〇lyDADMAC)包被。
[0046]所述扫描探针显微镜包含检测关于彼此不同的样品表面的信息的多个探针和用 于分别检测多个探针中每个的偏转的一组偏转传感器。多个探针可以以预确定的间隔排放 在基底上。
[0047]除非另外提述，扫描探针显微镜的元件具有与上述方法中引用的扫描探针显微镜 的那些相同的含义。
[0048]样品表面可通过使用依照一个方面的扫描探针显微镜分析样品表面的方法有效 分析。
[0049] 依照另一个方面的扫描探针显微镜可在分析样品表面的方法中有效使用。
[0050] 附图简述
[0051] 这些和/或其他方面将从对例示实施方案连同所附附图的以下描述变得明显和更 容易领会的。
[0052]图1是举例说明扫描探针显微镜的例示性实施方案的图；
[0053]图2是悬臂偏转传感器的放大图；
[0054]图3(A)至3(D)显示用光学显微镜观察附着于用聚（二烯丙基二甲基氯化铵)包被 的悬臂上的大肠杆菌的结果；
[0055]图4(A)至4(D)显示在用光学显微镜观察附着于悬臂上的大肠杆菌之后检查大肠 杆菌大小的结果，其通过使用扫描电子显微镜(SEM)从而以相应放大率的高分辨率测量微 生物的大小；
[0056]图5显示通过使用XPS(X射线光电子分光术)对于用抗微生物银纳米颗粒包被的塑 料表面获得的测量结果；
[0057] 图6A至6H显示在例示性实施方案中实施的实验规程；
[0058] 图7显示多种表面的粘附力，其为使用不同探针用AFM测量的；
[0059] 图8A至8H显示对应于图7的距离-力曲线；
[0060]图9是显示探针上的大肠杆菌和表面之间的强相互作用力的距离-力曲线，其中通 过依照一个具体的实施方案使用探针测量表面来获得该曲线，所述探针包含附着于用聚 (二烯丙基二甲基氯化铵)包被的悬臂的大肠杆菌;和
[0061]图10是显示探针上的大肠杆菌和表面之间的弱相互作用力的距离-力曲线，其中 通过依照一个具体的实施方案使用探针测量表面来获得该曲线，所述探针包含附着于用聚 (二烯丙基二甲基氯化铵)包被的悬臂的大肠杆菌。
[0062]发明详述
[0063] 现将对例示实施方案进行具体提述，其例子在所附附图中示例，其中类似的参照 编号贯穿全文指代类似的要素。在此方面，当前例示的实施方案可以具有不同的形式且不 应理解为局限于本文中列出的描述。因此，仅在下文通过参照附图描述例示性实施方案来 解释各方面。
[0064] 下文中，本发明将参照例示实施方案更详细地描述。然而，本文中描述的例示性实 施方案应仅视为描述性的而不是用于限制目的。 实施例：
[0065] (1)大肠杆菌培养
[0066] 本实施例中使用的革兰氏阴性大肠杆菌是DH5a?感受态细胞(Life Technologies Korea LLC)。将一管先前制备的DH5a?感受态细胞解冻并在板上铺板，挑取几个克隆并悬浮 于3mL的Luria Bertani(LB)培养基中，接着培养12~16小时。这里，细胞密度是每ml lxlO9 个细胞(0D>1.8)。将该培养液在200ml的Luria Bertani新鲜培养基中传代培养直至OD6q0达 至lj 1.6~1.8。每次，使用培养到在约2-3次传代培养后OD600达到0.6-1的大肠杆菌。培养在37 °C在有氧条件下进行。使用在对数阶段中期的大肠杆菌。
[0067] (2)在AFM中悬臂的末端包被大肠杆菌
[0068] 本实施例中使用的AFM是Dimension Icon(Bruker)，且对于通过探针的二维扫描 的表面观察，使用峰值力轻叩模式(peak force tapping mode)来重复一系列操作，包括对 样品应用力和通过在垂直方向移动探针从其分离。由于每1个循环获得力曲线，其解译提供 弹性或粘附力和动态特性以及表面形状的图谱分析(mapping)。
[0069] AFM的悬臂由Si3N4制备且其弹簧常量是0.05N/m。该弹簧常量用于计算力。悬臂是 在另一端没有尖端的无头悬臂。悬臂具有4μπι的厚度和125μπι的长度。
[0070]首先，将悬臂的一端用具有式IV的聚（二稀丙基二甲基氯化铵）（Sigma Aldrich， 货号26062-79-3)包被。
[0072]具体而言，将在水中35wt.%的聚（二烯丙基二甲基氯化铵）溶液（平均Mw〈100， 〇〇〇)用水稀释2,000倍，并将10μ1稀释溶液加载到悬臂上，其在室温温育30分钟至1小时以 提供足够的时间使得尖端末端的稀释溶液充当微生物和SPM尖端之间的粘合剂。
[0073]接着，将悬臂用10ml蒸馏水清洗3次和然后干燥。
[0074]使用离心机沉淀在LB培养基中培养的大肠杆菌DH5a?感受态细胞，弃去上清，仅收 集细胞，并用蒸馏水清洗2至3次，然后制备为106个细胞/ml和105个细胞/ml的密度。将其10μ 1加载到上文获得的用聚（二烯丙基二甲基氯化铵)包被的悬臂的末端上，然后将其在室温 温育30分钟