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2012 Fiscal Year Annual Research Report

環境制御型電子顕微鏡内でのナノロボットを用いた単一細胞自動解析システム

Research Project

Project/Area Number 24860032
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

申 亜京  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (20637508)

Project Period (FY) 2012-08-31 – 2013-03-31
Keywordsナノロボット / 単一細胞解析 / 自動制御
Research Abstract

我々はこれまで,環境制御型電子顕微鏡(Environmental Scanning Electron microscope: ESEM)と呼ばれる,走査型電子顕微鏡(SEM)を発展させた特徴的な顕微鏡を用いてナノマニピュレーションシステムを構築してきた.これにより,湿潤状態で直接にバイオ試料を観察することができる.本研究では,環境制御型電顕内でのナノマニピュレーションを基として,単一細胞解析ことに注目する.単一細胞解析のために,環境制御型電子顕微鏡内でのナノマニピュレータの自動化システムの構築を行う.
本研究では,単一細胞解析のために,環境制御型電子顕微鏡内でのナノマニピュレータの位置自動制御システムを構築した.ナノマニピュレータに固定したナノツールをエンドエフェクタとして,単一細胞へ自動的に接触させた.生物試料としてはイースト細胞を用いて,ナノツールとしては,ナノナイフを用いた. ESEMのリアルタイムの画像にメディアンフィルタで画像ノイズを除去した上で,テンプレート・マッチングにより,ナノナイフ及びナノナイフの先端部を検出した.E-SEMの画像情報に基づいて,ナノマニピュレータの動きを制御し,ナノナイフを用いた単一細胞の切断実験を行った.提案した自動位置決め手法により,単一細胞をナノナイフにより切断することができ,提案手法の有効性を実験的に示した.今後の課題は,単一細胞の切断まで含めたトータルでの自動化システムの構築を行う.

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Nano-needle for Individual Cell Stiffness Determination at Various Humidity Conditions by Nano Manipulation2013

    • Author(s)
      Yajing Shen, Masahiro Nakajima, Zhan Yang, Hirotaka Tajima, Zoran Najdovski, Michio Homma, Toshio Fukuda
    • Journal Title

      Nanotechnology

      Volume: 24 Pages: 145703

    • DOI

      doi:10.1088/0957-4484/24/14/145703

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Biodegradable porous sheet-like scaffolds for soft-tissue engineering using a combined particulate leaching of salt particles and magnetic sugar particles2013

    • Author(s)
      Chengzhi Hu, Carlos Tercero, Seiichi Ikeda, Masahiro Nakajima, Hirotaka Tajima, Yajing Shen, Toshio Fukuda, Fumihito Arai
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: xx Pages: xx

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2013.01.011

  • [Presentation] 3D Cell Assembly based on Electro Deposition of Calcium Alginate2012

    • Author(s)
      Yajing Shen, Masahiro Nakajima, Chengzhi Hu, Tao Yue, Hirotaka Tajima and Toshio Fukuda
    • Organizer
      MHS 2012
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      20121104-07
  • [Presentation] Auto Nanomanipulation System for Single Cell Mechanical Property Characterization inside an Environmental SEM2012

    • Author(s)
      Yajing Shen, Masahiro Nakajima, Michio Homma and Toshio Fukuda
    • Organizer
      IROS 2012
    • Place of Presentation
      Vilamoura, Portugal
    • Year and Date
      20121007-12
  • [Presentation] Auto Nanomanipulation System for Single Cell Stiffness Measurement2012

    • Author(s)
      Yajing Shen, Masahiro Nakajima, and Toshio Fukuda
    • Organizer
      RSJ 2012
    • Place of Presentation
      Sapporo, Japan
    • Year and Date
      20120917-20

URL: 

Published: 2014-07-24  

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