| 研究課題/領域番号 |
21K18883
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 福岡大学 |
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研究代表者 |
山本 大輔 福岡大学, 理学部, 教授 (80377902)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 走査プローブ顕微鏡 / 原子間力顕微鏡 / カンチレバー / 構造物性 / 生物物理 / 脂質膜 / 1分子計測 / 蛋白質 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
原子間力顕微鏡測定（AFM）においては、探針を取り付けたカンチレバーは熱により常にゆらいでいる。本研究課題では、カンチレバーのゆらぎから熱力学パラメーターを検出する方法を開発し、それを利用して試料のナノ構造物性を可視化する新規な高速AFM測定法を開発する。これにより、従来のAFMでは観察することすらできなかった柔らかな構造とそこに内在する物性を同時に1分子レベルで可視化することが可能となると期待される。
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| 研究成果の概要 |
原子間力顕微鏡カンチレバーの熱揺らぎに含まれる物理量を利用してナノ構造物性を可視化する技術の開発を行った。カンチレバーの熱揺らぎの大きさ、速度揺らぎ、たわみ量からエントロピーカーブを生成し、構造物性評価を試みた。しかしながら、現状では重要な熱力学量であるエントロピーを完全に再構成することができなかった。一方、カンチレバーの速度揺らぎを用いたイメージングでは高いコントラストで画像を得ることができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
原子間力顕微鏡はナノメートルスケールの大きさをもつ試料を水溶液中で観察が可能な装置であり、タンパク質などの生体分子の観察に広く用いられている。測定にはカンチレバーと呼ばれる微小な板バネが用いられる。観察時に生じるカンチレバーの熱的な挙動の変化を捉え、画像化することに成功した。これにより、これまで検出することができなかった構造物性の可視化につながり、原子間力顕微鏡を用いた研究手法の発展に寄与することができる。
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