이온 전도력 현미경 검사법 (ICM) - 공원 시스템에 의하여 세포의 연구 결과에 있는 새로운 장

커버되는 토픽

공원 시스템에 관하여
몸의 접촉이 없는 에서 액체 화상 진찰 및 Nanoscale Electroscopy
생물학에 있는 원자 (AFM) 군대 현미경 검사법
이온 전도력 현미경 검사법
SICM를 가진 살아있는 세포막 화상 진찰
셀 방식 활동의 표적으로 한 지방화된 자극 그리고 감시
XE 생물 새로운 생물 컨버전스 해결책

공원 시스템에 관하여

공원 시스템은 모든 연구 및 산업 (AFM) nanoscale 응용의 필수품을 처리하는 제품을 제공해 원자 군대 현미경 기술 지도자 입니다. 액체와 공기 환경에 있는 확실한 몸의 접촉이 없는 화상 진찰을 허용하는 유일한 스캐너 디자인으로, 모든 시스템은 혁신 적이고 및 강력한 선택권의 긴 명부로 완전하게 호환됩니다. 모든 시스템은 마음에 있는 디자인한 쉽 의 사용, 정확도 및 내구성이고, 궁극적인 자원을 meetiong를 고객에게 모든 현재와 미래 필요 제공합니다.

AFM 산업에 있는 오래된 병력을, 공원 시스템의 제품의 포괄적인 포트홀리로 자랑해서, 소프트웨어, 서비스 및 전문 기술은 우리의 고객에게 우리의 투입에 의해서만 일치합니다.

몸의 접촉이 없는 에서 액체 화상 진찰 및 Nanoscale Electroscopy

세포는 모든 생물 체계를 밑에 있는 기본적인 빌딩 블록입니다. 잘 이 복합 시스템을 이해하는 무수한 노력은 과학과 기술의 각종 필드에게서 했습니다. 지금, 우리는 이온 전도력 현미경 검사법, 확실한 과학 기술의 획기적인 돌파구를 소개해서 세포의 연구 결과 (ICM)에 있는 새로운 장을 열고 있습니다. 각종 광학적인 현미경 검사법 기술과 함께, 이 과학 기술 전진은 그밖 분석 기술에 접근하기 어려울 것이 셀 방식 활동의 표적으로 한 지방화한 자극 그리고 비파괴적인 감시를 가능하게 해서 세포 생물학에 있는 유일한 전례가 없는 기회를 지금까지는 제공할 것입니다.

생물학에 있는 원자 (AFM) 군대 현미경 검사법

나노미터 가늠자 해결책이 전자 현미경 검사법에 의해 달성될 수 있더라도 (EM), 견본은 전자 현미경 화상 진찰 이전에 얼고, 고쳐지고, 말려지고, 가공되어야 하고, 그 같은 견본 가공에서 유래하는 형태학상 변경은 지금까지 항상 어떤 EM 연구 결과든지를 위한 중요한 관심사이었습니다. 원래 재료 과학을 위해 고안되는 AFM, 그것의 잠재적인 생물학 화상 진찰 기능을 위한 약간 초기 관심이라고 수신하는. 그러나 생물학 견본 표면의 기계적 성질 조사에 있는 굴지로 그것을 끼워넣은 AFM 외팔보의 편향도에 의해 표시되는 것과 같이 군대를 측정하는 기능 입니다. 길을 따라, 각종 화상 기술은 생물학 구조물을 공부하기 위하여 개발되고 화상 진찰을 위한 비활성 물자 거치한 첨필을 포함하여 기능은 생리적인 버퍼 해결책에서 광학적인 분광학과 조화하여 뿐 아니라 AFM 물속에 잠긴 세포 삽니다. 지금, AFM 기술은 급속하게 새로운 각종 유형 자산을 검출하고 nanoscale에 생물학 실재물을 조작하기 위하여 기능을 추가하고 있습니다.

이온 전도력 현미경 검사법

독자적으로, 다른 SPM 기술은 1989년에 Hansma에 의해 그 외 여러분 개발되, 현저한 몸의 접촉이 없는 액체 화상 진찰 기능을 제안하. 이온 전도력 현미경 검사법에서는 그것의 위치 상대적인 견본이 액체 버퍼에서 완전하게 가라앉힌 의견에 전해질 감 이온 현재로 채워지는 숫자 1) ("스캐닝의 약어를 위한 ICM 또는 SICM "), 유리 nanopipette (보십시오. 끝 견본 거리는 이오니아 현재를 견본에 완력 적용 대신에 일정한 유지해서 유지되기 때문에, 연약한 스티키 생물학 견본의 안정되어 있는 심상을 장악하는 이상적인 공구 입니다.

그림 1. 마이크로 기계로 가공된 외팔보가 탐사기로 사용되는 AFM와는 다른, ICM는 유리로 또는 각각 석영을 위한 유리를 위해 그의 안 직경 범위 80~100 nm 및 30 - 50 nm 석영 만든 피펫 탐사기를 이용합니다.

대기에 있는 검사 터널을 파 현미경 검사법과 유사한, ICM는 견본과의 신체 접촉 없이 액체에서 작동합니다. 1개의 전극은 피펫의 안쪽에 또 다른 한개는 목욕 해결책에서 있는 그러나, 둡니다 (숫자 2)를 보십시오. 외부 편견이 이러한 두 종류 전극 사이 적용될 때, 현재 교류는 수행 이온을 통해서 검출됩니다. 전반적인 전기 회로 완료에서, 사람은 목욕 해결책의 저항이 사소하다고 추정하는 채널 통신로에 2 전기저항의 비율일 필요가 있습니다. 첫번째 전기저항은 피펫의 절두체 모양에서 두번째 피펫과 견본 표면 사이 거리에서 유래하는 동안 유출합니다. 피펫이 표면에서 멀리 일 때, 후반 전기저항은 끝 모양 때문에 저항이 측정 도중 거의 일정하기 때문에 점감해, 포화된 현재를 도달하 (숫자 3a를 보십시오). 피펫이 그러나 견본에 가까운 얻는 때, 탐사기와 견본 사이 전도성 이온 채널 통신로의 양은 차례차례로 때 참고 의견 신호 이용될 이오니아 현재의 급속한 감소의 결과로 더 작게 (숫자 3a를 보십시오), 됩니다, (숫자 3b를 보십시오). 1개는 또한 기술에 AC 측정 도중 안정되어 있는 작동을 달성하기 위하여 변조를 적용할 수 있습니다.

FIG. 2. ICM에서는, 2개의 전극 사이 현재 교류는 해결책에 있는 수행 이온을 통해서 검출됩니다. 피펫이 견본 표면에 가까운 얻는 때, 2개의 전극 사이 전도성 이온 채널 통신로의 양은 더 작게 되어, 급속하게 이오니아 현재를 줄이.

ICM는 전에 많은 년 발육되었더라도, 기계 사용 복합성 때문에 마지막 십년간 도중 널리 이용되지 않 연속적인 사용할 수 있는 불안정성, 특히 적당한 Z 자동 귀환 제어 장치 의견을 위한 큰 Z 대역폭 필수품은 XE 생물에 의하여, 중요한 좁은 통로 극복합니다.

FIG. 3. SICM 작동의 개요 도표

SICM를 가진 살아있는 세포막 화상 진찰

세포막은 아마 세포의 가장 중요한 분대입니다. 셀 방식 활동의 대부분은 막, 살아있는 유기체에 있는 세포의 모든 모형에서 찾아낸 유일하게 셀 방식 구조물을 통해 중재됩니다. 그러나, 나노미터 가늠자에 살아있는 세포막을 감시하는 것은 극단적으로 어렵습니다. 특히, 막의 투명도에 의하여 광학적인 현미경 검사법으로 관찰하 것을 실제로 불가능한 합니다.

숫자 4는 일반적인 신장 성숙한 아프리카 녹색 원숭이에게서 원숭이하목 바이러스 40 (SV40)를 가진 CV-1 섬유아세포에게서 변형되는 살아있는 COS-1 세포의 SICM 심상을 보여줍니다. 세포는 물리적인 나쁘게 함의 아무 표시도 보여주는 ICM 화상 진찰의 전체 내구 도중 살아있고습니다 안정되어 있었습니다 없었습니다. 섬유아세포 선은 문화에 있는 유리 그리고 플라스틱에 고착하고 transfection 호스트로 일반적으로 이용됩니다. 2개의 성장하고 있는 세포막이 추돌할 때 섬유아세포가 작동하는 방법 Figs. 4 (a)와 4에 있는 노란 화살 (b) 쇼. 종종, 2개의 이웃 세포는 Figs. 4 (c)와 (d) 4에서 보이는 것처럼 섬모 활동의 다른 수준을 전시합니다. 섬모 구조물의 고밀도는 B와 비교된 섬유아세포 A에서 관찰될 수 있고 그 같은 다른 조밀도는 숫자 4 (d)의 단계 심상에서 훨씬 분명합니다. 그 같은 구조상 다름은 광학적인 현미경 검사법 또는 전통적인 AFM로 관찰하기 거의 불가능합니다. 숫자 5 (a)에 있는 마우스 폐 세포의 ICM 지세 심상은 좋게 생세포의 세부사항이 심상을 측정한 죽은 건전지에서 완전히 다르다는 것을 그의 보여줍니다. 게다가, ICM 숫자 5 (b)에 있는 현재 과실 심상은 살아있는 마우스 근육 세포 (C2C12)의 세포 수축 후에 바닥에 세포 견인 표를 디스플레이합니다. 숫자 6에 있는 연속적인 ICM 심상은 프로세스에서 급상승 도중 세포막의 세포 표면 그리고 지탱한 구조물에 미융모를 보여줍니다.

FIG. 4. 살아있는 COS-1 세포의 SICM 심상: (a)와 (c)는 그의 검사 규모가 30 um와 40 um인 각각 SICM 심상, 입니다. (b)와 (d)는 대응 단계 심상입니다.

FIG. 5. 살아있는 마우스 근육 세포 (C2C12)의 살아있는 마우스 폐 세포 (a)와 ICM 현재 과실 심상의 ICM 지세 (b)

FIG. 6. 간 세포의 SICM

셀 방식 활동의 표적으로 한 지방화된 자극 그리고 감시

AFM를 위한 실리콘 외팔보 대신에 ICM를 위한 액체에 의하여 채워진 피펫을 사용하여 새로운 분석적인 가능성을 위한 통로를 엽니다. 액체에 있는 화상 진찰 연약한 생물학 견본을 위한 이상은 생세포와 같은 단세포와 그의 응용이 표적으로 한 지방화한 자극 및 감시를 포함하는 세포 운동성 연구 결과에 품질과 양이 많은 생화확적인 자극의 호스트에 ICM 쉽게 적응시킬 수 있습니다, (숫자 7), 그리고 셀 방식 약 납품을 보십시오. 표적으로 한 지방화한 자극에서는, 사람은 피펫 구멍을 통해 지방화한 압력을 가해서 세포 운동을 유도하고 연속적인 반응을 감시합니다. 게다가, ICM의 기능은 표적으로 한 화학제품 또는 약 자극에 응하여 nanoscale에 정확하게 통제되는 전기 생리학을 달성하는 살아있는 세포 역동성의 연구 결과까지 미칠 수 있습니다. 단세포 연구의 필드는 지금 안으로 흥미있는 모두에 접근 가능합니다, 이 강력한 ICM 기술은 약 납품 연구를 포함하여 세포 생물학의 필드를 혁명을 일으킬 것입니다.

FIG. 7. 표적으로 한 지방화한 자극은 그의 유리제 표면이 고객의 필요 당 functionalized 할 수 있는 피펫 구멍을 통해서 통제되는 압력을 가해서 달성될 수 있습니다.

XE 생물 새로운 생물 컨버전스 해결책

공원 시스템은 biomedical와 생명 공학을 위한 XE 생물, 가능하게 하는 생물 해결책을 소개해, 유일하게 몸의 접촉이 없는 원자 군대 현미경 검사법 및 (AFM) 이온 전도력 현미경 검사법을 결합하 (ICM). XE 생물의 모듈 디자인은 몸의 접촉이 없는 AFM와 ICM 사이 쉬운 교환을 허용합니다. , AFM의 결합한 화상 진찰 기능 비침범성 에서 액체 작동을 위해 디자인해, ICM 및 거꾸로 한 광학적인 현미경 검사법은 액체에 있는 생세포와 같은 동적인 조건에 있는 화상 진찰 생물학 견본을 위한 XE 생물 이상을 만듭니다. 더욱, ICM는 nanoscale 전기 생리학에 있는 강력한 응용 다수를 가능하게 하기 위하여 더 적응시킬 수 있습니다.

근원: 공원 시스템

이 근원에 추가 정보를 위해 공원 시스템을 방문하십시오.

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

Last Update: 20. September 2013 04:56

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