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多項目解析を可能にする新規走査型イオンコンダクタンス顕微鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K23643
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0502:無機・錯体化学、分析化学、無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

井田 大貴  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (80844422)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードSICM / 走査型イオンコンダクタンス顕微鏡 / 生細胞計測 / 生細胞イメージング / 電気化学 / 単一細胞計測 / 形状測定 / 電気化学計測
研究開始時の研究の概要

走査型イオンコンダクタンス顕微鏡(SICM)は自然な状態における細胞動態をナノスケールで観察できる技術であり、従来認識できなかった事象を観察可能とするために、さらなる高性能化が求められている。本研究では、1回の計測で得られる情報を増やし、従来の形状情報以外の評価が可能な装置開発を行う。これにより、従来では用いられていなかった多角的な評価基準を打ち立て、細胞の新規評価を目指す。

研究成果の概要

走査型イオンコンダクタンス顕微鏡(SICM)は、ナノメートルスケールで生じる細胞膜の変形を計測に最適な手法の一つである。電解質溶液を充填した開口径がナノスケールのガラスピペットを用いて、試料に近接した際に起こる電流値の減少を利用して、細胞にダメージを与えず計測できる。本研究では、取得電流値から新しい情報を引き出し、追加のイメージを同時取得できるSICMの開発を目的とした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

SICMの性能が向上することで、今まで把握できなかった細胞現象を可視化することができる。そのため、これまで様々なグループが他の装置との融合や高速化などの装置改善を試みてきた。本研究では、従来主流であったハード面での改善とは異なるソフト面での改善を試み、従来の改良と並行して適用可能な装置改善を試みた。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Nanoscale Visualization of Morphological Alteration of Live-Cell Membranes by the Interaction with Oligoarginine Cell-Penetrating Peptides2021

    • 著者名/発表者名
      Ida Hiroki、Takahashi Yasufumi、Kumatani Akichika、Shiku Hitoshi、Murayama Tomo、Hirose Hisaaki、Futaki Shiroh、Matsue Tomokazu
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 93 号: 13 ページ: 5383-5393

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c04097

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micropipette-based navigation in a microvascular model for imaging endothelial cell topography using scanning ion conductance microscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Taira, Noriko, Nashimoto, Yuji, Ino, Kosuke, Ida, Hiroki, Imaizumi, Takuto, Kumatani, Akichika, Takahashi, Yasufumi, Shiku, Hitoshi
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 93 号: 11 ページ: 4902-4908

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c05174

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 単一細胞を対象とした電気化学を基盤とするナノプローブ技術の開発と応用2020

    • 著者名/発表者名
      井田大貴
    • 学会等名
      化学系学協会東北大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2019-09-03   更新日: 2022-01-27  

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