• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2020 年度 実績報告書

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
キーワードSICM / 生細胞イメージング / 電気化学
研究実績の概要

生物領域において広く用いられている一般的な光学顕微鏡は、空間分解能が光の回折限界によって制限されており、200nm以下の微小構造を観察するためには特別な手法が必要である。そういった細胞のナノスケール構造を観察するために、様々な手法が開発されてきたが、走査型イオンコンダクタンス顕微鏡(SICM)は、生細胞の表面形状の非侵襲計測に特化した走査型プローブ顕微鏡である。
SICMの非侵襲性は、細胞の応答に影響を及ぼさないため、連続計測による動態観察を可能とするが、従来の装置系の課題は時間分解能の悪さであった。そこで、研究代表者も含めた様々な研究者が装置系・走査アルゴリズムを含めた包括的な改善を行い、走査速度が著しく向上して細胞の動態観察が可能になった。しかし、これ以上の性能向上を目指す場合、従来のアプローチである装置系の改善では、電流増幅器やナノスケールの位置制御装置の共振周波数の限界など、機械的な制限によって劇的な改善は難しい。本研究では、上記の研究とは異なった切り口として、計測データの扱いを改善することで、一度の計測から多項目を検出することで単位時間当たりの広報量の向上を目指す。
最終年度である本年度は、前年度に開発した装置系を用いた実測定を行った。その結果、固定化細胞を用いた定点計測のデータ解析からは一定の応答を抽出することに成功したが、生細胞計測では計測データから有意なデータを抽出することができなかった。現在は、機械学習と組み合わせたデータ抽出を組み込むことで、多項目の評価の実現を目指している。

  • 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 1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
      Hiroki Ida, Yasufumi Takahashi, Akichika Kumatani, Hitoshi Shiku, Tomo Murayama, Hisaaki Hirose, Shiroh Futaki, and Tomokazu Matsue
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 93(13) ページ: 5383-5393

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c04097

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micropipet-Based Navigation in a Microvascular Model for Imaging Endothelial Cell Topography Using Scanning Ion Conductance Microscopy2021

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

      Analytical Chemistry

      巻: 93(11) ページ: 4902-4908

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.0c05174

  • [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

URL: 

公開日: 2021-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi