イオン導電率の顕微鏡検査 (ICM) - 公園システムによるセルの調査の新しい章

カバーされるトピック

公園システムについて
無接触内部液体イメージ投射および Nanoscale Electroscopy
生物学の原子 (AFM)力の顕微鏡検査
イオン導電率の顕微鏡検査
SICM の生きている細胞膜イメージ投射
細胞作業の目標とされた集中させた刺激そしてモニタリング
XE 生物新しい生物収束の解決

公園システムについて

公園システムはすべての研究および産業 (AFM) nanoscale のアプリケーションの条件を処理する製品を提供している原子力の顕微鏡の技術のリーダーです。 液体および空気環境の本当の無接触イメージ投射を可能にする一義的なスキャンナーデザインによって、すべてのシステムは革新的で、強力なオプションの長いリストによって完全に対応します。 すべてのシステムは心の設計されていた容易の使用、正確さおよび耐久性で、最終的なリソースを meetiong に顧客にすべての現在と未来の必要性与えます。

AFM 工業の長い歴史を、公園システムの製品の広範囲のポートフォリオ自慢して、ソフトウェア、サービスおよび専門知識は私達の顧客に私達の責任によってだけ一致します。

無接触内部液体イメージ投射および Nanoscale Electroscopy

セルはすべての生物系の下にある基本的なブロックです。 無数の努力は科学技術のさまざまなフィールドからよりよくこの複雑なシステムを理解するためのなされました。 ここで、私達はイオン導電率の顕微鏡検査、本当の技術の躍進をもたらすことによってセルの調査 (ICM)の新しい章を開いています。 さまざまな光学顕微鏡検査の技術とともに、この科学技術の進歩は他の解析技法に得難い細胞作業の目標とされた集中させた刺激そして非破壊的なモニタリングを可能にすることによって細胞生物学の一義的で、前例のない機会をこれまで提供します。

生物学の原子 (AFM)力の顕微鏡検査

ナノメータースケールの解像度を電子顕微鏡検査によって達成することができるが (EM)サンプルは電子顕微鏡イメージ投射前にフリーズされ、固定され、乾燥し、処理されなければなりそのようなサンプル処理に起因する形態学上の変更はあらゆる EM の調査についての主要な心配いままで常にでした。 最初に物質科学のために案出される AFM、潜在的な生物的イメージ投射機能のための早い関心受け取られる。 ただし、それは生物的サンプル表面の機械特性の調査の卓越性にそれを入れた AFM の片持梁の偏向によって明記されるように力を測定する機能です。 途中で、さまざまな映像技術は生物的構造を調査するために開発され、イメージ投射のための不活性の材料取付けられたスタイラスを含む機能は生理学的な緩衝液に光学分光学と組み合わせて、また AFM 水中に沈むセル住んでいます。 現在、 AFM の技術は急速にさまざまな物理的性質を検出し、 nanoscale で生物的エンティティを処理するために新しい機能を追加しています。

イオン導電率の顕微鏡検査

単独で、別の SPM の技術は 1989 年に Hansma によって等開発され、驚くべき無接触液体イメージ投射機能を提供します。 イオン導電率の顕微鏡検査では位置の相関的なサンプルが液体バッファで完全に浸したフィードバックことをに電解物の感覚イオン流れで満ちている図 1) (「スキャン」の略称のための ICM か SICM)、ガラスの nanopipette (見て下さい。 先端サンプル間隔はイオンの流れをサンプルに腕力を加えるかわりに一定した保つことによって維持されるので、柔らかく、粘着性がある生物的サンプルの安定した画像を得る理想的なツールです。

図 1。 マイクロ機械で造られた片持梁がプローブとして使用される AFM とは違って、 ICM はガラスからか水晶それぞれ水晶のためのガラスのための内部の直径の範囲 80~100 nm および 30 - 50 nm 成っているピペットのプローブを利用します。

周囲の空気のスキャンのトンネルを掘る顕微鏡検査に類似した、 ICM はサンプルが付いている物理的接触なしで液体で動作します。 1 つの電極はピペットのの中に別のものは浴室の解決にあるが、置かれます (図 2) を見て下さい。 外部バイアスがこれら二つの電極間で応用のとき、現在の流れは行なうイオンを通して検出されます。 全面的な電気回路の完了で、 1 つは浴室の解決の抵抗が僅かであると仮定するチャネルで 2 電気抵抗を占める必要があります。 最初の電気抵抗はピペットの台の形から第 2 がピペットとサンプル表面間の間隔に起因する間、出ます。 ピペットが表面にはほど遠いとき、後の電気抵抗は先端の形による抵抗が測定の間にほとんど一定しているので減少しま、飽和させた流れに達します (図 3a を見て下さい)。 ピペットがしかしサンプルに近い方に得ると同時に、プローブとサンプル間の伝導性イオンチャネルのボリュームは次々とと同時に参照のフィードバック信号使用されるイオンの流れの急速な減少に終ってより小さく (図 3a を見て下さい)、なります、 (図 3b を見て下さい)。 1 つはまた技術に測定の間により安定した操作を達成するために AC 変調を適用できます。

図 2。 ICM では、 2 つの電極間の現在の流れは解決の行なうイオンを通して検出されます。 ピペットがサンプル表面に近い方に得ると同時に、 2 つの電極間の伝導性イオンチャネルのボリュームはより小さくなりま、急速にイオンの流れを減らします。

ICM は前に多くの年発達したが、器械使用の複雑さによる最後のディケイドの間に広く利用されていないし、それに続く操作上の不安定な状態、特に適切な Z サーボフィードバックのための大きい Z 帯域幅の条件は XE 生物によって、主な障害克服します。

図 3. SICM 操作の図式的な図表

SICM の生きている細胞膜イメージ投射

細胞膜はおそらくセルの最も重要なコンポーネントです。 細胞作業のほとんどは膜、すべてのタイプの生きている有機体のセルで見つけられる唯一の細胞構造で仲介されます。 ただし、ナノメーターのスケールで生きている細胞膜を監視することは非常に困難です。 特に、膜の過透性は光学顕微鏡検査と観察することを事実上不可能にします。

図 4 は正常な腎臓の大人のアフリカ緑猿からの猿のウイルス 40 (SV40) を持つ CV-1 繊維芽細胞から変形する生きている COS-1 セルの SICM の画像を示します。 セルは物理的な悪化の印を示さない ICM イメージ投射の全体の持続期間の間に生きていました、安定していました。 繊維芽細胞ラインは文化のガラスそしてプラスチックに付着し、トランスフェクションのホストとして一般に利用されます。 2 つの成長する細胞膜が衝突すると繊維芽細胞がどのように動作するか Figs. 4 (a) および 4 の黄色い矢 (b) ショー。 多くの場合、 2 つの近隣のセルは Figs. 4 (c) および (d) 4 に示すように繊毛の作業の異なったレベルを表わします。 繊毛の構造の高密度は B と比較される繊維芽細胞 A で観察することができ、そのような異なった密度は図 4 (d) の段階の画像でさらにもっと明白です。 そのような構造相違は光学顕微鏡検査か従来の AFM と観察してがほとんど不可能です。 図 5 (a) のマウス肺セルの ICM の地形の画像はきちんと生体細胞の細部が画像を測定したデッドのおよび乾電池で全く異なる示します。 なお、 ICM の図 5 (b) の現在のエラー画像は生きているマウス筋肉細胞 (C2C12) のセル収縮の後で底のセル牽引のマークを表示します。 図 6 の連続した ICM の画像はプロセスで急上昇の間に細胞膜のセル表面そして支えられた構造の微絨毛を示します。

図 4. 生きている COS-1 セルの SICM の画像: (a) および (c) はスキャンサイズが 30 um および 40 um のそれぞれ SICM の画像、です。 (b) および (d) は対応する段階の画像です。

図 5. 生きているマウス筋肉細胞 (C2C12) の生きているマウス肺セル (a) および ICM の現在のエラー画像の ICM の地形 (b)

図 6. レバーセルの SICM

細胞作業の目標とされた集中させた刺激そしてモニタリング

AFM のためのケイ素の片持梁の代りの ICM のための液体によって満たされるピペットを使用して新しく分析的な可能性のためのパスを開きます。 液体のイメージ投射柔らかい生物的サンプルのための理想は、生体細胞のような単一セルおよびアプリケーションが目標とされた集中させた刺激およびモニタリングを含んでいるセル運動性の調査の質的で、量的で生化学的な刺激のホストに、 ICM 容易に適応させることができます (図 7)、および細胞薬剤配達を見て下さい。 目標とされた集中させた刺激では、 1 つはピペットの穴によって集中させた圧力の適用によってセル動きを誘導し、それに続く応答を監察します。 なお、 ICM の機能は目標とされた化学薬品または薬剤の刺激に応じて nanoscale の正確に制御された電気生理学を達成する生きているセル原動力の調査に拡張することができます。 単一セルの研究のフィールドは興味がある、この強力な ICM の技術は薬剤配達研究を含む細胞生物学のフィールドを革命化します皆にとって今アクセス可能であり。

図 7. 目標とされた集中させた刺激はガラス表面が顧客の必要性ごとに functionalized できるピペットの穴を通した制御された圧力の適用によって達成することができます。

XE 生物新しい生物収束の解決

公園システムは biomedical および生命科学のための XE 生物、可能になる生物解決をもたらしま、一義的に無接触原子力の顕微鏡検査および (AFM)イオン導電率の顕微鏡検査を結合します (ICM)。 XE 生物のモジューラ設計は無接触 AFM と ICM 間の容易な交換を可能にします。 、 AFM の結合されたイメージ投射機能非侵襲的な内部液体操作のために設計されていて、 ICM および逆にされた光学顕微鏡検査は液体の生体細胞のようなダイナミックな条件のイメージ投射生物的サンプルのための XE 生物理想を作ります。 nanoscale の電気生理学の強力なアプリケーションの多くを可能にするためにさらに、 ICM は更に適応させることができます。

ソース: 公園システム

このソースのより多くの情報のために公園システムを訪問して下さい。

Date Added: Feb 16, 2010 | Updated: Sep 20, 2013

Last Update: 20. September 2013 04:56

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