综述：原子力显微镜在细胞膜糖分子识别中的研究

这篇综述系统阐述了原子力显微镜（AFM）在细胞膜糖分子（glycans）识别中的前沿应用，重点探讨了单分子力谱（SMFS）技术解析糖-受体相互作用、糖基化修饰（glycoconjugates）的生物学功能，以及AFM在糖生物学（glycobiology）研究中的独特优势。作者展望了通过探针功能化、多模态技术整合等策略提升AFM对糖-膜相互作用的解析能力，为生物医学挑战提供新思路。

　　

Force spectroscopy (FS) of AFM
原子力显微镜（AFM）通过纳米级探针在生理环境下实现单分子操纵，其核心组件包括柔性悬臂、压电扫描平台和光学检测系统。当探针共价修饰特定分子（如凝集素）时，可精确测量糖-受体间的结合力（1 pN-100 nN范围），解离常数（K_d
）等参数通过力-距离曲线（FD曲线）动态解析。

Molecular recognition of glycans and related receptors on cell membranes
细胞膜糖受体分为三类：凝集素（lectins）、糖蛋白（glycoproteins）及其他特殊受体。例如，岩藻多糖（fucoidan）通过阻断精子膜蛋白EBP与卵透明带糖蛋白（ZP）的结合，首次证实糖识别在哺乳动物受精中的关键作用。细菌外多糖（EPS）则受Epr3基因调控，影响豆科植物根瘤感染过程。AFM-SMFS技术揭示了甘露糖受体（MRC1）与分枝杆菌糖脂的力依赖性结合机制，解离力约50-150 pN。

Molecular recognition of glycans on cell membranes and their important roles
糖链通过糖基化修饰形成糖复合物（占膜成分2-10%），动态调控能量供给、免疫应答和细胞通讯。肿瘤细胞表面糖簇模式显著异于正常细胞，如唾液酸（sialic acid）丰度变化与转移潜能相关。AFM成像显示HIV包膜糖蛋白gp120的聚糖"盾牌"结构，为疫苗设计提供靶点。

Prospects for the future development
未来需优化探针修饰策略（如点击化学偶联）、开发冷冻-AFM联用技术以保持糖链天然构象，结合质谱（MS）实现多组学验证。这些进展将推动糖-膜相互作用研究在抗感染治疗、肿瘤免疫等领域的转化应用。