| 研究課題/領域番号 |
12558116
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 鹿児島工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
須田 隆夫 鹿児島工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (10163031)
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| 研究分担者 |
宮田 千加良 鹿児島工業高等専門学校, 電子制御工学科, 助教授 (80229864)
池田 英幸 鹿児島工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (80113413)
赤澤 正治 鹿児島工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (40141965)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| キーワード | 走査型プローブ顕微鏡 / 磁気力顕微鏡 / 電気伝導度 / インピーダンス / 赤血球 |
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| 研究概要 |
本研究は、生体細胞や蛋白質等の3次元イメージング法として、核磁気共鳴マイクロスコピー(MRFM)の可能性を検討するとともに、従来から計測されてきた、プローブ顕微鏡による表面形状測定、局所粘弾性、さらには電気伝導特性などのデータを元に、計算機処理により3次元画像を構成しようとする試みである。核磁気共鳴マイクロスコピーを3次元イメージングに応用するには、(1)共鳴吸収による磁化変化を直接、磁気力顕微鏡により検出する方法、(2)共鳴吸収、放出される高周波電磁界を検出する方法、が考えられ、(1)の方法について検討を行った。その結果、現在のプローブ型磁気力顕微鏡の感度では、核磁気変化の検出は困難であり、常磁性鉄イオン1000個程度の集合体が検出限界と予想されることが分かった。磁気共鳴法を走査型プローブ顕微鏡に応用するには新たな測定法の開発が必要である。一方、液中AMF測定における局所電気伝導度測定では、まず、先端部分のみ導電性を持たせたプローブの開発を目指し、導電性カンチレバー表面に樹脂をコーティングし、先端部分の樹脂を収束イオンビーム(FIB)により除去する方法と、低抵抗シリコンカンチレバーを熱酸化し、先端部分をエッチングする方法について検討した。現在のところ、いずれの方法においても測定に使用可能なプローブは得られていない。そこで、ノンコンタクトAFMを応用した、交流法による測定法について検討を行った。現在、シミュレーションとして、周囲電解質、細胞膜、細胞質を単純な無限大層状構造とし、細胞質層に電気伝導度の異なる球状体が埋め込まれたモデルについて、プローブによる局所インピーダンス変化と分解能について検討を行っている。実際の測定においては、溶液中での測定法を確立するには至っていないが、大気中における赤血球の表面電位の測定に成功し、インピーダンス測定八の重要な手がかりを得ることができた。
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