走査プローブ顕微鏡による分子・細胞機能イメージング

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13470002
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 牛木 辰男 新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (40184999)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 星 治 新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (10303124) ; 人見 次郎 新潟大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助教授 (00218728)
• Keywords: 原子間力顕微鏡 / 近接場光学顕微鏡 / 走査プローブ顕微鏡 / 生体高分子

Research Abstract

走査プロープ顕微鏡は、探針(プローブ)で試料表面をトレースしながら、試料表面の凹凸形状や物理性状を測定するユニークな顕微鏡である。本研究では、この走査プローブ顕微鏡の特色を利用して、1)生きた細胞や生体内構造蛋白のナノスケール立体構造解析と水中での原子間力顕微鏡法の確立、2)種々の走査プローブ顕微鏡の細胞生物学研究への利用法の検討。とくに原子間力顕微鏡と他の走査プローブ顕微鏡の併用による物理性状の解析法とそのイメージング法の検討、3)こうした走査型プローブ顕微鏡法に適した生物標本調整法・測定方法の開発研究を行う。そこで本年度は以下について検討した。
1)原子間力顕微鏡による高分子・生体構造物観察法の確立と応用
ミオシン蛋白などの高分子を用いて、原子間力顕微鏡に適した試料調整法(緩衝液の性状など)と大気中測定条件(探針の振幅など)を検討し、ある程度安定した条件を明らかにした。また染色体などの生体構造物の液中観察を試み、緩衝液中で共振モードを用いた観察を可能にした。今後は安定した条件を解析する必要がある。
2)原子間力顕微鏡以外の走査プローブ顕微鏡の生物応用
染色した生体構造物について走査近接場光学・原子間力顕微鏡よる観察を試みた。その結果、表面凹凸像と蛍光像の同時測定が可能になった。今後は安定した測定法、この観察に適した試料作製法を検討する必要がある。

Research Products

• [Publications] Hoshi, O, T.Ushiki: "Three-dimensional structure of G-banded human metaphase chromosomes observed by atomic force microscopy"Arch. Histol. Cytol.. 64. 475-482 (2001)
• [Publications] Yoshio, T. et al.: "Simultaneous collection of topographic and fluorescent images of barley chromosomes by scanning near-field optical/atomic force microscopy"J. Electron Microsc.. (in press). (2002)