目的：建立大气环境下与生理溶液中观察细胞精细结构的AFM实验系统，以便观察研究曝磁细胞在磁场作用下随时间发生的表面形貌的变化以及药物作用下曝磁细胞的表面形貌与DNA分子结构的变化，研究磁场、磁场结合抗肿瘤药物协同杀伤细胞的可能机制。 方法：AFM观察了不同固定剂对细胞表面精细结构的影响，筛选了固定剂保存细胞结构的最适浓度，以便在大气环境下用AFM观察各种类型细胞；使用不同扫描模式、扫描频率等参数并对其观察效果进行评价。使用优化的样品制备条件和AFM最佳观察参数对悬浮和贴壁生长的细胞进行了大气与生理溶液中细胞表面结构的观察。使用DNA提取试剂盒和酶消化法观察uV与磁场处理后细胞DNA结构的变化、彗星DNA的原位结构，并观察了顺铂作用下曝磁细胞DNA分子结构的改变。 结果： 1．通过实验研究获得了AFM在大气环境以及溶液环境中观测细胞的技术要点，并借助该系统对不同类型的固定细胞和活细胞的形态进行了观察研究，获得了K562细胞，SW480细胞，小鼠原代肝细胞，Hepal-6小鼠肝癌细胞，人红细胞等在大气环境下观察的AFM图像，同时获得SMMC-7721细胞，SW480细胞，小鼠肝细胞在生理溶液中实时观察的活细胞AFM图像，还利用该实验系统观察了同步化的K562细胞在不同周期时相中细胞的表面形貌。 2．通过检测不同时间曝磁细胞表面形貌的变化，发现原子力显微镜能在细胞功能改变之前即观察到磁致细胞损伤，经比较发现AFM对磁致细胞损伤的观察是一种简单却又相当灵敏的检测手段。通过观察发现，曝磁细胞表面形成孔洞，悬浮生长的细胞对磁场损伤的敏感性要大于贴壁生长的细胞，肿瘤细胞与正常细胞相比较，曝磁后细胞表面更容易损伤，表明正常细胞对磁场处理有更强的抗性。 3．AFM观察发现，磁场联合药物对K562细胞表面的损伤效应，紫杉醇和环磷酰胺显示的是加合作用，顺铂和阿霉素则显示了协同作用。 4．通过对DNA的观察发现溶液中DNA的浓度决定了成像质量，要清晰观察DNA结构应将样品作适当稀释，我们推荐的浓度为0.03μg/ml。在稀释DNA样品时，注意避免操作不当而导致的DNA断裂。 5．AFM观察UV损伤的细胞DNA结构时发现，UVB/UVC对K562细胞DNA损伤的影响均呈现出时间/剂量效应，但二者又有区别：UVB短时照射主要产生DNA链的断裂，时间稍长则有DNA链交联出现，长时间照射主要产生链的交联。UVC对K562细胞DNA的损伤更大，短时照射即可导致DNA链的断裂和交联，较长时间辐射DNA链的交联更为明显；长时照射不仅产生大量交联，也产生大量断裂，并发生链的凝缩和缠绕等结构破坏。 6．选择恰当参数可获得琼脂糖凝胶去除后彗星结构的．AFM原位图像，首次观察到彗星DNA的整体结构：彗星头部：DNA(胞核中保留的DNA)主要以聚集团块形式存在；尾部则是网状的受损DNA，经稀释后可见彗尾结构为交联和断裂的DNA组成。观察结果表明前人关于彗尾结构应以DNA断片或loop环形式存在的推测有其合理性。 7．K562细胞连续曝磁12h后，细胞DNA链增粗，并有少量链间交联出现；顺铂处理K562细胞12h后，细胞DNA断裂并发生DNA链的扭曲，形成串珠样结构；磁场结合顺铂处理K562细胞12h后，DNA严重断裂，DNA链之间发生交联并彼此缠绕凝结，DNA损伤极为严重；AFM的观察表明，顺铂与磁场联合作用后对K562细胞DNA有极强的协同损伤效应。 结论：原子力显微镜样品制备方法相对简单，但对固定剂的种类和浓度以及操作者要求较高，选择合适固定剂及其浓度可最大限度保存细胞精细结构使其接近生活状态的细胞。曝磁细胞表面损伤随时间而加剧，悬浮生长的细胞较之贴壁细胞其表面更容易被磁场损伤，肿瘤细胞比正常细胞对磁场处理更为敏感。磁场结合不同抗肿瘤药物对细胞表面的损伤因药物不同而不同，有的为加合效应，有些呈协同效果。原子力显微镜对DNA结构的观测要求合适的DNA浓度，通过对UV损伤细胞的DNA观察，表明原子力显微镜可对DNA交联和断裂进行检测。首次用AFM原位观察了彗星DNA的结构，发现其头部为聚集成团块状的DNA，尾部则是交织为网状的DNA，并有断片存在。观察顺铂结合磁场导致的K562细胞DNA的变化发现二者对细胞DNA的损伤具有协同增强作用。