为了研究脑细胞在相互通讯时如何释放神经递质，神经学家Vladimir Parpura助理教授和物理学家Umar Mohideen教授共同开发了一种源自物理学的技术——原子力显微镜（AFM）。这项技术能够以极高的精度研究广泛的生物过程和反应，为神经科学领域带来了新的突破。

两位科学家将AFM应用于一类名为SNARE的脑蛋白研究，相关成果发表在七月份的《Biophysical Journal》上。SNARE蛋白存在于突触小泡（一种包含神经递质或酶的微小膜结构）和脑细胞的血浆膜上，被认为在突触小泡与血浆膜的融合过程中起关键作用，而这一融合过程是细胞通讯的基础。

原子力显微镜使用比人类头发丝薄100倍的微加工氮化硅薄膜，通过测量薄膜的弯曲程度来检测极小的力。利用这一技术，科学家们能够测量单个SNARE蛋白分子之间的连接力，这些连接与神经递质的释放密切相关。他们成功地对参与该过程的三种SNARE蛋白分子间的力进行了分类。

Parpura表示：“我们的结果为研究这些蛋白如何参与胞外分泌过程（细胞向周围环境释放物质的过程）提供了新的见解。我们现在对这些蛋白在分子水平上的相互作用有了更深入的理解，并且可以利用这种方法来改善对作用于这些蛋白的毒素的探测。”此外，科学家们还利用该技术制造了一种用于检测肉毒杆菌毒素的传感器，这种毒素是许多致命食物中毒的元凶。Mohideen指出：“由于我们的传感器能够探测两个单个分子间的相互作用，因此它具有极高的灵敏度。所需的样本量也非常小，仅需几个分子即可完成检测。”