Зондовая микроскопия применяется для исследования молекул ДНК и РНК уже около десяти лет. Для большинства исследователей получение устойчивого изображения ДНК стало обычным делом. С РНК дела обстоят хуже - это довольно хрупкая молекула, поэтому выделить и осадить ее на поверхность без повреждения непросто. Ниже описываются некоторые из методов приготовления образцов с ДНК и РНК.

• Осаждение ДНК на поверхность слюды с использованием ионов металлов Mg²⁺, Ni²⁺, Zn²⁺, Co²⁺, La³⁺, Zr⁴⁺.

  Этот метод приготовления образцов исторически был самым первым, при помощи которого были получены надежные результаты. В данном случае слюда или предварительно обрабатывается ионами металла, а затем на нее помещают рабочий раствор, или же соли металлов добавляют непосредственно к рабочему раствору. В обоих вариантах ионы, по-видимому, служат связующими мостиками между отрицательно заряженной слюдой и отрицательно заряженными фосфатными группами молекул ДНК (при нейтральном pH рабочих растворов).
  Сравнение двух упомянутых вариантов показывает предпочтительность второго - добавление солей металла непосредственно в наносимый на поверхность раствор, без предварительной обработки слюды. При этом молекулы оказываются более стабильными к промывке водой, менее запутанными и перекрученными.
  примеры    ссылки

• Осаждение на силанизированную слюду.

  Как и предыдущий метод, силанизация слюды нашла широкое применение для приготовления образцов нуклеиновых кислот при исследованиях с помощью АСМ. Процесс силанизации оставляет поверхность слюды достаточно гладкой и в то же время, связь макромолекул с подложкой улучшается. Это обеспечивает возможность промывки образцов и повышает стабильность молекул при сканировании. В качестве модификатора можно использовать, например, 3-аминопропилтриэтокси силан (APTES).
  ссылки

• Осаждение ДНК на химически модифицированные поверхности металлов.

  Данный метод позволяет наблюдать макромолекулы не в АСМ, как в случаях, описанных выше, а в СЗМ. Модификация включает ковалентную связь химически поляризуемых групп тиолов с чистой поверхностью металла. Адсорбция ДНК в данном случае вызывается кулоновским притяжением макромолекулы к мономолекулярной пленке тиолов, ориентированных положительными функциональными группами в сторону ДНК. Характерной особенностью изображений, получаемых таким способом является отрицательный контраст - при движении над макромолекулой игла опускается ниже, чем при движении над поверхностью подложки. По-видимому, это связано со слабой проводимостью ДНК.
  ссылки

За то время, что зондовая микроскопия применяется к изучению нуклеиновых кислот, было выполнено огромное число работ и получено большое число результатов. Привести тут их все, конечно, не представляется возможным. Остановимся лишь на некоторых.

• Исследования процесса адсорбции ДНК на поверхности

  Изучению физики процесса осаждения макромолекул на поверхности было посвящено много работ. Теория предсказывала, что количество адсорбированных молекул растет как квадратный корень от времени, и большое число экспериментов подтвердили это. Из полученных зависимостей есть возможность определить коэффициент диффузии - это было сделано, и результат совпал со значениями, полученными другими методами. Из этого можно сделать вывод, что процесс осаждения вызван чистой диффузией, а также, что попав на поверхность, молекулы безвозвратно остаются там.
  Интересен такой вопрос - попав на поверхность, переходят ли макромолекулы в двумерное состояние, или же они лишь частью цепи находятся на подложке, а остальная часть остается в растворе. Изучение показало, что в зависимости от условий, могут возникать оба случая. Если молекулы оказываются в двумерном состоянии, появляется возможность определения таких характеристик, как их персистентная длина, жесткость и проч.
  примеры   ссылки

• Исследования трансформаций ДНК в различных средах

  В живых клетках молекулы ДНК могут находиться в различных состояниях. Когда клетка не делится, ДНК находится в "расправленном" состоянии и, таким образом, доступна для чтения. При делении клетки, ДНК сворачивается в более компактную форму, и ее размер на порядок уменьшается. Если при наблюдении ДНК в жидкости добавлять к раствору специальные вещества, то можно наблюдать переход молекул в более компактные формы, и наоборот.
  примеры   ссылки

• Исследования взаимодействия РНК вируса табачной мозаики и вирусного белка

  Взаимодействие РНК и белковой оболочки играет важную роль в процессе размножения вируса. Изучение освобождения РНК от оболочки может дать много информации, полезной для понимания данного процесса. Если подействовать на адсорбированные вирусные частицы специальными веществами, как например, диметилсульфоксидом (ДМСО) или мочевиной, в АСМ можно наблюдать процесс выхода РНК из оболочки.
  примеры   ссылки