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イオン伝導顕微鏡による液中環境下での高速3次元ナノイ メージング技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26790048
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関金沢大学

研究代表者

渡邉 信嗣  金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 助教 (70455864)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード物理計測・制御 / 走査プローブ顕微鏡 / ナノバイオ / メゾスコピック系
研究成果の概要

光の回折限界を超える液中ナノ領域で起きている生命現象のありのままを可視化する技術を創出できれば、生命科学に計り知れない進展をもたらすであろう。本研究では、現在の技術では計測困難な、液中環境における柔らかく、かつ脆弱なナノ構造上の現象を高い時空間解像度で捉える技術の開発を目指した。結果としては、先端にナノポアを有するナノピペットを探針とする非侵襲的走査プローブ技術である走査型イオン伝導顕微鏡(SICM)の時空間解像度を従来よりも桁違いに向上する基盤技術の開発に成功した。10nm以下の構造を1秒/画面より高速に撮影可能であり、時間分解能は既存技術の限界を100倍以上更新した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ナノピペットを用いる走査型プローブ顕微鏡、走査型イオン伝導顕微鏡の高速化に取り組み、従来の100倍程度高速でイメージングできる装置を開発した。これを用いて、いくつかのバイオ試料のイメージングを行った。本装置は、生細胞などのダメージに弱いバイオ試料の形状のイメージングやその動態を計測するのに有用であると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件、 招待講演 6件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [学会発表] ナノピペットによる単一細胞解析技術2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺信嗣
    • 学会等名
      がん進展制御研究所セミナー
    • 発表場所
      金沢市、金沢大学がん進展制御研究所
    • 年月日
      2017-03-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高速イオン伝導顕微鏡の開発2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺信嗣
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第41回関東支部講演会
    • 発表場所
      東京都、産業技術総合研究所 臨海副都心センター別館
    • 年月日
      2017-02-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] High-speed ion conductance microscopy for studying biological samples2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Watanabe, and Toshio Ando
    • 学会等名
      ICSPM24
    • 発表場所
      ハワイ、コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-12-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 次世代高速SPM装置の開発(その4)2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺信嗣、安藤敏夫
    • 学会等名
      2016年度VBL成果報告会
    • 発表場所
      金沢市、金沢大学
    • 年月日
      2016-12-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of high-speed scanning ion conductance microscopy for visualizing biological samples in action2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Watanabe, Hiroki Watanabe, Noriyuki kodera, Takayuki uchihashi, Hiroki konno, and Toshio Ando
    • 学会等名
      4th Kanazawa bio-AFM workshop
    • 発表場所
      金沢市、KKRホテル
    • 年月日
      2016-10-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高速イオン伝導顕微鏡の開発2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺信嗣
    • 学会等名
      (株)生体分子計測研究所セミナー
    • 発表場所
      つくば市、生体分子計測研究所
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高速イオン伝導顕微鏡による生物試料の高解像観察2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺信嗣, 渡辺大輝, 古寺哲幸, 内橋貴之, 安藤敏夫
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟市 朱鷺メッセ
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] High-speed scanning ion conductance microscopy: a challenge to visualize structural dynamics on live cell / organeralle membranes with sub-10 nm resolution2016

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe
    • 学会等名
      ゆらぎと構造の協奏 第3回領域研究会
    • 発表場所
      九州大学 伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Functional extension of high-speed atomic force microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Toshio Ando, Noriyuki Kodera, Takayuki Uchihashi, Shinji Watanabe, Takamitsu Haruyama, and Hiroki Konno
    • 学会等名
      ISPM 2016
    • 発表場所
      スイス、グリンデルワルド
    • 年月日
      2016-06-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 生物試料観察のための高速走査型イオン伝導顕微鏡の開発2016

    • 著者名/発表者名
      渡邉信嗣、安藤敏夫
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東工大 大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 次世代高速SPMの開発(その3)2015

    • 著者名/発表者名
      渡邉信嗣、安藤敏夫
    • 学会等名
      平成27年度VBL・インキュベーション施設研究報告会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速走査型イオン伝導顕微鏡の開発2015

    • 著者名/発表者名
      渡邉信嗣
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会走査プローブ顕微鏡分科会
    • 発表場所
      湯沢ニューオータニホテル
    • 年月日
      2015-12-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of high-speed scanning ion conductance microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      渡邉信嗣、安藤敏夫
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体分子の動きを捉える高速走査イオン伝導顕微鏡の開発2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺信嗣
    • 学会等名
      金沢大学テニュア・トラック教員研究成果発表会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-03-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノスケールの生体分子の速い動きを直接観測できる革新的ナノピペット顕微鏡の開発2015

    • 著者名/発表者名
      渡辺信嗣
    • 学会等名
      第5回北陸銀行若手研究者助成金研究成果報告会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-03-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 次世代高速SPMの開発(その2)2014

    • 著者名/発表者名
      渡辺信嗣, 安藤敏夫
    • 学会等名
      平成26年度VBL・インキュベーション施設研究成果報告
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2014-12-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://biophys.w3.kanazawa-u.ac.jp/index_J.htm

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] プローブ走査機構、プローブ装置および走査プローブ顕微鏡2016

    • 発明者名
      渡辺信嗣、安藤敏夫
    • 権利者名
      渡辺信嗣、安藤敏夫
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-11-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] プローブ走査機構、プローブ装置および走査プローブ顕微鏡2015

    • 発明者名
      渡邉信嗣、安藤敏夫
    • 権利者名
      渡邉信嗣、安藤敏夫
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-229108
    • 出願年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2023-03-23  

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