高速イオン伝導顕微鏡による生細胞界面のナノスケール物理動態の可視化

Material type: 文書・図像類

Author: 渡邉, 信嗣ほか

Publisher: -

Publication date: 2021-06-01

Material Format: Digital

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Note (General)：: 金沢大学新学術創成研究機構ナノ生命科学研究所本研究の目的は、生細胞表層に生じるナノスケールの物理動態を可視化可能な走査プローブ顕微鏡技術を開発することである。細胞表層を低侵襲で計測するために、ナノピペットをプローブとして利用する走査型イオン伝導顕微鏡の基本性能を飛躍的に向上させることで目的達成を目指...

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Material Type: 文書・図像類
Title: 高速イオン伝導顕微鏡による生細胞界面のナノスケール物理動態の可視化
Author/Editor: 渡邉, 信嗣
Watanabe, Shinji
Author Heading: 渡邉, 信嗣
Watanabe, Shinji
Publication Date: 2021-06-01
Publication Date (W3CDTF): 2021-06-01
Alternative Title: Visualization of dynamics of nanoscale physical properties of living cell surface probed by high-speed ion conductance microscopy
Periodical title: 令和2(2020)年度科学研究費補助金若手研究(A) 研究成果報告書 = 2020 Fiscal Year Final Research Report
No. or year of volume/issue: 2017-04-01 - 2021-03-31
Volume: 2017-04-01 - 2021-03-31
Pages: 7p.-
Text Language Code: jpn
Subject Heading: プローブ顕微鏡
ナノピペット
ナノポア
生細胞イメージング
イオン伝導顕微鏡
Target Audience: 一般
Note (General): 金沢大学新学術創成研究機構ナノ生命科学研究所
本研究の目的は、生細胞表層に生じるナノスケールの物理動態を可視化可能な走査プローブ顕微鏡技術を開発することである。細胞表層を低侵襲で計測するために、ナノピペットをプローブとして利用する走査型イオン伝導顕微鏡の基本性能を飛躍的に向上させることで目的達成を目指した。高速スキャナの開発とその制振制御、高解像プローブの信号雑音比の改善、イオン伝導計測の安定性を向上する技術をなどの開発によって、細胞表層のナノ構造形状動態を数秒/画面程度で計測できるようになり、時空間分解能は類似技術の中で世界最高を達成した。更に、細胞表層の形状動態と同時に局所弾性率、局所表面電荷を高速に計測する技術の開発に成功した。
This study is to develop a scanning probe microscopy technique that can visualize the nanoscale physical dynamics occurring in the living cell surface. In order to visualize and measure the cell surface without damage, we significantly improved in actual performances of scanning ion conductance microscopy. By developing a high-speed scanner and its vibration control technique, improving the signal-to-noise ratio of the high-resolution nanopipette probe, and improving the stability of the ion conduction measurement, we were able to visualize the dynamics of the nanostructures on living cell surfaces within a few seconds per frame. The spatiotemporal resolution of our developed system demonstrated the highest performance than other existing similar scanning probe techniques. Furthermore, we have succeeded in developing a technique to simultaneously measure the topography of cell surface and physical properties, such as the local mechanical properties and local surface charge density.
研究課題/領域番号:17H04818, 研究期間(年度):2017-04-01 - 2021-03-31
出典：「高速イオン伝導顕微鏡による生細胞界面のナノスケール物理動態の可視化」研究成果報告書　課題番号17H04818（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-17H04818/17H04818seika/）を加工して作成
DOI: 10.24517/00057864
Access Restrictions: 限定公開
Related Material: https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=70455864
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17H04818/
https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-17H04818/17H04818seika/
Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA