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2015 年度 実績報告書

電子顕微鏡による生きたナノ微細構造の解析~昆虫の多様な機能をサブセルラー化する~

公募研究

研究領域生物多様性を規範とする革新的材料技術
研究課題/領域番号 15H01598
研究機関浜松医科大学

研究代表者

高久 康春  浜松医科大学, 医学部, 助教 (60378700)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード電子顕微鏡 / 高真空 / 生きたまま / NanoSuit
研究実績の概要

これまでに、昆虫を中心に種々の生物を、高真空環境を必要とする電界放射型走査型電子顕微鏡(FE-SEM)内での動的観察に成功し、世界中の科学者が日常的に行っている固定・乾燥法の映像とは似て非なる構造を観察している。本技術"NanoSuit法"は、ナノ薄膜を生物全体に覆い体内のガスと液体成分の漏出を防ぐものであり、現在では生物個体だけでなく組織や細胞まで観察できるようになった。この技術を用いて、各種昆虫表面のサブセルラー・サイズの解析を行い、データを蓄積し、また原核生物界、原生生物界、植物界、菌類界、動物界にまで広げ、すべての生物界に含まれる生物の生きたままの観察を可能にした。さらに昆虫の動的観察法を拡大し、生物と生物、生物と基質との相互作用を観察できるようにして、バイオミメティクスが必要とするサブセルラー・サイズの生きたままの構造解析と相互関係の動的解析を行なっている。また、NanoSuit法に、元素分析装置による解析技術を組み合わせ、電子顕微鏡レベルでの生きたままの元素の特定・分布の確認がはじめて出来るようになった(Takaku et al., 論文作成中)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

観察試料における、電子顕微鏡レベルでの生きたままの元素の解析法は当初は予期せぬものであり、NanoSuit法よる高解像度・高分解能観察による結果に加え、生きたままの元素マッピングは当該分野の飛躍的発展に寄与できる。

今後の研究の推進方策

申請者らは既に、これまで報告のない種々サブセルラー・サイズの微細構造をNanoSuit法により確認している。次年度はこれらの解析に上記元素分析法を組み合わせ、さらなる展開をはかり研究をまとめる。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A “NanoSuit” surface shield successfully protects organisms in high vacuum: observations on living organisms in a FE-SEM.2015

    • 著者名/発表者名
      Takaku Y, Suzuki H, Ohta I, Tsutsui T, Matsumoto H, Shimomura M, Hariyama T
    • 雑誌名

      Proc Biol Sci

      巻: 282(1802) ページ: -

    • DOI

      10.1098/rspb.2014.2857

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dressing Living Organisms in the NanoSuit for FE-SEM Observation.2015

    • 著者名/発表者名
      Hariyama T, Takaku Y
    • 雑誌名

      JEOL News

      巻: 50(1) ページ: 1-10

    • 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ナノスーツ法による生きたままの生物のSEM内生態観察2015

    • 著者名/発表者名
      針山 孝彦, 高久 康春, 鈴木 浩司, 石井 大佑, 下村 政嗣
    • 雑誌名

      表面科学

      巻: 36(4) ページ: 201-206

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] NanoSuit法によるリアルな生物表面観察のバイオミメティクスへの展開2016

    • 著者名/発表者名
      高久 康春
    • 学会等名
      日本化学学会第96春期年会
    • 発表場所
      同志社大学、京都
    • 年月日
      2016-03-26 – 2016-03-26
    • 招待講演
  • [学会発表] The NanoSuit method to observe the living mammalian tissue and cell.2016

    • 著者名/発表者名
      Takaku Y, Suzuki C, Hariyama T
    • 学会等名
      日本化学学会第96春期年会
    • 発表場所
      同志社大学、京都
    • 年月日
      2016-03-24 – 2016-03-24
    • 招待講演
  • [学会発表] "NanoSuit" preserves hydrous organic samples in high vacuum.2016

    • 著者名/発表者名
      Takaku Y
    • 学会等名
      International Symposium on Nature Inspired Technology (ISNIT 2016)
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 年月日
      2016-01-15 – 2016-01-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] EGFRiによる皮膚障害:ナノスーツ法を応用した新たな評価法2015

    • 著者名/発表者名
      平川 聡史, 高久 康春, 石井 大佑, 針山 孝彦
    • 学会等名
      第53回日本癌治療学会学術集会
    • 発表場所
      国立京都国際会館、京都
    • 年月日
      2015-10-30 – 2015-10-30
  • [学会発表] EGFRi-induced skin adverse events assessed by the NanoSuit2015

    • 著者名/発表者名
      Hirakawa S, Takaku Y, Ishii D, Hariyama T
    • 学会等名
      第75回日本癌学会学術総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、神奈川
    • 年月日
      2015-10-07 – 2015-10-07
    • 国際学会
  • [図書] トコトンやさしいバイオミメティクスの本「電子顕微鏡のための宇宙服」2016

    • 著者名/発表者名
      高久 康春(下村政嗣 編著)
    • 総ページ数
      160
    • 出版者
      日刊工業新聞社

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公開日: 2017-01-06  

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