研究背景

为了探索待测物微纳米表面形貌，探针扫描成像技术一直是理论研究和实验重点项目。然而，由于扫描探针受限于传统加工工艺，在组成材料和几何构造等方面在过去几十年中没有显著的研究进展，这也限制了基于力传感反馈的测量性能。

如何减少甚至避免因此带来的柔软样品表面的形变，以实现对原始表面的高精度成像一直是一个重要议题。

 Nanoscribe设备加工的“减震器“纳米探针

近日，东南大学生物科学与医学工程学院、生物电子学国家重点实验室顾忠泽教授和赵祥伟教授等人在Nature热门子刊Nature Communications上报道了一种新的扫描探针设计和加工方案，使用德国Nanoscribe公司的微纳3D打印系统制作一种基于层次堆叠单元的低密度三维微纳结构，旨在利用探针自身机械特性来减少探针-样品的过度机械作用。

在该工作中，研究人员借鉴生物组织的多孔结构在能量吸收，传导和缓释的有效作用，提出了低密度的结构可控机械材料（Materials with Controlled Microstructural Architecture, MCMA）, 作为探针本体的构筑设计，并且通过Nanoscribe公司微纳米增材技术进行激光直写制备。 

微结构缓冲材料与扫描成像系统的创新集成为成像方案开辟了林一条道路，促进了基于3D激光直写制备的多功能扫描探针成像系统的发展。 

Nanoscribe公司的系列产品是基于双光子聚合原理的高精度微纳3D打印系统，双光子聚合技术是实现微纳尺度3D打印有效的技术，其打印物体的小特征尺寸可达亚微米级，并可达到光学质量表面的要求。可应用于微光学，微型机械，生物医学工程，力学超材料，MEMS，微流体等不同领域。

Nanoscribe Photonic Professional GT2系统使用双光子聚合(2PP)来产生几乎任何3D形状：晶格、木堆型结构、自由设计的图案、顺滑的轮廓、锐利的边缘、表面的和内置倒扣以及桥接结构。该系统结合了设计的灵活性和操控的简洁性，以及广泛的材料-基板选择。因此，它是一个理想的科学仪器和工业快速成型设备，适用于多用户共享平台和研究实验室。

Photonic Professional GT2   双光子微纳3D打印设备

Quantum X                            灰度光刻微纳打印设备

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参考文献：

Sun, L., Gu, H., Liu, X. et al. 3D-printed cellular tips for tuning fork atomic force microscopy in shear mode. Nat Commun 11, 5732 (2020).