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2015 年度 実施状況報告書

走査型マイクロインジェクション顕微鏡の要素技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K04678
研究機関工学院大学

研究代表者

高見 知秀  工学院大学, 教育推進機構, 教授 (40272455)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードナノピペット / 真空コンダクタンス / アクチュエータ / コーティング
研究実績の概要

本年度は、走査型マイクロインジェクション顕微鏡の要素技術開発のひとつとなっているガラスナノピペットの真空コンダクタンス計測によるピペットの非破壊評価法の開発のため、東北大学多元物質科学研究所の高桑教授の下で、様々な内径のガラスピペットについて真空コンダクタンスの計測を行った。この真空コンダクタンスの計測において、計測時にピペット内に塵が侵入してピペットが詰まるということがしばしば起こっていたが、ピペットの先端からガスを導入するように逆向きの流れで真空コンダクタンスを計測することでこの問題を解決した。更に、コンダクタンス計測には微小流量測定が必要となるが、そのような微小流量を既存の機器で計測することは困難であった。そこで我々は、計測時に下流の真空排気を止めて溜め込み式にすることで、微小流量の計測を可能にした。以上の改良により、真空コンダクタンスの直接計測が可能となり、ピペット内部の清浄度がこの計測によって判断できることがわかった。以上の結果を理論的に解析するために、広島大学クロマチン動態数理研究拠点の菅原博士の下で、拡散方程式を用いた理論解析を進めている。
また、ピペットのタップ・ツイスト動作を行うシステムについては、静岡大学工学部機械工学科の岩田教授との連携により、この動作が可能となるアクチュエータを購入して製作を進めている。
最後に、ピペット先端外壁のコーティングについては、東北大学多元物質科学研究所の高桑教授との連携で、低速電子顕微鏡による評価を進めている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ピペット先端と内壁の状態を非破壊評価する手法の開発については、着実に進んでいて、成果をまとめる状況にある。
ピペットのタップ・ツイスト動作を行うシステムの製作については現在進行形であり、倒立型光学顕微鏡への装置のセッティングを進めている。

今後の研究の推進方策

装置製作を2016年度中に完成させて、HeLa細胞などの観察を行えるようにする計画である。
本年度から卒研生2名が加わり、これまで単独で行ってきた研究が加速するものと考えている。更に、学外だけでなく学内での研究連携によってより研究が進むものと期待している。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 細胞への自動インジェクション装置の開発と展望2015

    • 著者名/発表者名
      高見知秀
    • 雑誌名

      表面科学

      巻: 36 ページ: 637-643

    • DOI

      10.1380/jsssj.36.637

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 細胞へのインジェクションに用いるナノピペットの非破壊評価法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      高見知秀,菅原武志
    • 学会等名
      生命動態システム科学四拠点合同シンポジウム
    • 発表場所
      シェラトンホテル広島
    • 年月日
      2016-03-25 – 2016-03-26
  • [学会発表] ナノピペットにおける希ガスの真空コンダクタンス~その2~2016

    • 著者名/発表者名
      高見知秀, 後藤忠彦, 高桑雄二
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-19
  • [学会発表] Development of auto-injection system to single cells2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohide Takami, Mikako Saito, Hideaki Matsuoka, and Shin-ichi Tate
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Honolulu
    • 年月日
      2015-12-18 – 2015-12-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Glass Nanopipette Exploring Nanoworld2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohide Takami
    • 学会等名
      The 14th International Symposium on Advanced Technology (ISAT-14)
    • 発表場所
      Kogakuin University Hachioji Campus
    • 年月日
      2015-11-01 – 2015-11-01
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノピペットにおける希ガスの真空コンダクタンスの理論計算2015

    • 著者名/発表者名
      菅原武志, ○高見知秀,高桑雄二
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-13

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公開日: 2017-01-06  

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