2009 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
20221006
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
安藤 敏夫 Kanazawa University, 数物科学系, 教授 (50184320)
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| Keywords | 原子間力顕微鏡 / AFM / 高速AFM / タンパク質 / 細胞 / 細胞表面 / 細胞内構造 / ダイナミクス |
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| Research Abstract |
我々は世界に先駆けて高速原子間力顕微鏡(高速AFM)を開発し、それを用いてタンパク質分子が示すナノメータスケールの動的挙動を撮影することに成功している。そのイメージングにより、いくつかの試料系の機能メカニズムの解明にも成功している。しかし、走査範囲は分子の観察には問題ないが、細胞の観察には狭すぎる。生きた細胞表面は極めて柔らかく、探針との接触で大きく変形するため、そこで起こる分子プロセスを観察することはできない。また、細胞内部を観察することができない。本研究では、我々が開発してきた高速AFM技術を更に発展させ、現在困難なこれらの観察を実現することを目指す。2年度目である今年度は、広範囲走査を可能にするプローブ走査型AFMと蛍光顕微鏡一体型の高速AFM製作に必要な要素技術を開発するとともに、新規な観察を可能にする技術の原理的な探索を去年度に引き続き進めた。
1.プローブ走査型で必要なカンチレバートラッキングを高速に行える方法を見出すことに成功した。また、広域スキャナーの振動ダンピングの技術を開発した。これら技術を組み込んだ蛍光顕微鏡一体型の高速AFMの設計を進め部分的な試作を済ませた。
2.超音波を利用した接触の検出:超音波の非線形干渉を利用した方法では非接触条件を見出せていない。超音波の周波数を上げるために、ピエゾ素子の検討、及び、レーザドップラ振動計測法の導入を検討した。
3.超音波を利用した表面下構造の検出:表面下に構造をもつ標準試料の作成法をいくつか検討した。超音波の非線形干渉による表面下構造の観察は大気中ではうまくいくが、水中ではカンチレバーがほとんど励振されず困難であることが分かった。試料ステージ側からの超音波でカンチレバーを励振させる方法では水中でも表面下構造が観察できたように思われる。だが、十分な再現性が未だ得られていない。表面の構造が平滑でないと表面下の構造を観察しているのか明確にならないという問題があり、理想に近い標準試料の作成をいくつか検討した。
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[Presentation] 高速原子間力顕微鏡によるロドプシンの動態観察2010
Author(s)
山下隼人, 柴田幹大, 内橋貴之, 古谷祐詞, 山下高廣, 神取秀樹, 七田芳則, 安藤敏夫
Organizer
分子研研究会 拡がるロドプシンの仲間から"何がわかるか""何をもたらすか"
Place of Presentation
分子科学研究所、愛知
Year and Date
20100323-20100324
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