界面形態および電荷分布の動的観察可能な高速イオン伝導顕微鏡の開発

研制可动态观察界面形貌和电荷分布的高速离子传导显微镜

基本信息

批准号：
22K18969
负责人：
岩田太
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

液中環境での材料や生体細胞膜の表面といった固液界面の活性場において，刻々と変化しながら発現する現象を高分解能で動的観察することはそこで生じる様々な機能や現象の解明に極めて有効である．また，界面上の電荷状態はその発現する現象と直接的に関わっていることから，表面形状のみでなく，その電荷分布の観察手法の開発が望まれている．しかしながら，活性な固体界面の形状や電荷分布のナノスケールでの動的顕微手法はほとんど開発されていない．本研究の目的は液中環境において試料表面の形状と電荷分布をナノスケールの分解能で動的観察可能な高速イメージング法を開発することである．走査型イオン伝導顕微鏡(Scanning Ion Conductance Microscopy: SICM)をベースに２流路を有するナノピペットによる新奇電流検出法により実現する．2022年度は高速SICMの装置開発について取り組んだ．装置を構築するために，2流路のナノピペットで容量成分のイオン電流を相殺して，信号である抵抗成分のみを検出するためのイオン電流検出回路の設計製作および動作確認を行い．これまでに構築したSICMに実装して動作確認することで開発したイオン電流検出法の有効性を確認できた．また，高速イメージングを可能にするための走査機構としてスキャナーの広帯域化を行った．またプログラムにより走査シーケンスを改良することで高速走査の安定性を向上させた．これらによりSICMイメージングの測定時間短縮を実現した．

对现象的动态观察，这些现象随着固体液体界面的活动场的瞬时变化而变化，例如液体环境中的材料和生物细胞膜的表面，具有高分辨率在阐明发生的各种功能和现象方面非常有效。此外，由于界面上的电荷状态与表达的现象直接相关，因此希望开发一种不仅观察表面形状，而且观察电荷分布的方法。但是，对于活动固体界面的形状和电荷分布，纳米级动态显微镜技术的发展很少。这项研究的目的是开发一种高速成像方法，该方法允许在纳米级分辨率下在液体环境中动态观察样品表面的形状和电荷分布。这是通过基于扫描离子电导显微镜（SICM）的两流通道纳米板的新型当前检测方法来实现的。在2022财年，我们致力于开发高速SICM设备。为了构建设备，我们使用两流量纳米夹取消电容组件的离子电流，并设计和制造一个离子电流检测电路，以仅检测信号的电阻组件，这些电阻是信号，并确认了操作。通过在我们迄今已构建并检查操作的SICM中实现它，我们能够确认开发了离子当前检测方法的有效性。此外，将扫描仪扩展为扫描机制，以实现高速成像。此外，通过使用程序改善扫描序列，高速扫描的稳定性得到了改善。这已经减少了SICM成像的测量时间。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ダブルバレルナノピペットによる容量補償を用いた高速走査型イオン伝導顕微鏡の開発

双管纳米移液管体积补偿高速扫描离子传导显微镜的研制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
N. Fukuzawa;K. Nakazawa;and F. Iwata;福澤直人，中澤謙太，岩田太
通讯作者：
福澤直人，中澤謙太，岩田太

Scanning ion conductance microscopy with capacitance compensation using a double barrel nanopipette for improving current detection response

使用双筒纳米移液器进行具有电容补偿的扫描离子电导显微镜，以改善电流检测响应

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
N. Fukuzawa;K. Nakazawa;and F. Iwata
通讯作者：
and F. Iwata

ダブルバレルナノピペットを用いた静電容量補償による走査型イオン伝導顕微鏡の測定時間短縮化（第 2 報）―Z 軸アクチュエータの広帯域化と細胞表面の動的観察―

使用双管纳米移液器通过电容补偿缩短扫描离子传导显微镜的测量时间（第2次报告） - 宽带Z轴致动器和细胞表面的动态观察 -

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
福澤直人;中澤謙太;河崎秀陽;岩田太;福澤直人，中澤謙太，岩田太
通讯作者：
福澤直人，中澤謙太，岩田太

ダブルバレルナノピペットを用いた静電容量補償による走査型イオン伝導顕微鏡の検出信号応答性の改善

使用双筒纳米移液器通过电容补偿提高扫描离子传导显微镜的检测信号响应

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
福澤直人;中澤謙太;河崎秀陽;岩田太
通讯作者：
岩田太

High-speed scanning ion conductance microscopy with capacitance compensation using a double-barrel nanopipette

使用双管纳米移液器进行电容补偿的高速扫描离子电导显微镜

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
N. Fukuzawa;K. Nakazawa;H. Kawasaki;T. Nagata;and F. Iwata
通讯作者：
and F. Iwata

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岩田太其他文献

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DOI：
发表时间：
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期刊：
影响因子：
0
作者：
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通讯作者：
岩田太