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「ライフサイエンス」を原子間力顕微鏡(AFM)で計測する

目次目次

健康長寿が世界的に高い関心を集めている昨今において、ヘルスケアや医療など、ライフサイエンス産業の分野において革新が求められています。ここではライフサイエンスにおける原子間力顕微鏡(AFM)の活躍事例についてご紹介します。

「ライフサイエンス」細胞の硬さを測りたい場合

ライフサイエンスにおいて、蛋白質やDNAといった生体分子の細胞研究は不可欠です。とりわけ手術・投薬では困難とされる疾患も治療可能になる再生医療の分野では、京都大学・山中伸弥教授がiPS細胞研究でノーベル生理学・医学賞を受賞したことでも知られるように、細胞を用いた新たな再生医療の発明に多くの関心が寄せられています。そのなかで、微小な細胞の柔らかさ・硬さを測定することのニーズが高まっており、原子間力顕微鏡(AFM)による、生きた細胞の表面および内部のナノ構造計測が広がってきているのです。

「ライフサイエンス」DNAオリガミを開発・改良する場合

生命の設計図といわれるDNAを使って製造するデバイス「DNA折り紙」が、ライフサイエンスの世界で注目を浴びています。100nm級の微小なサイズのDNA折り紙は、人間の体内に入り病気などに良い影響を与えることが期待されており、現在多種多様なデバイスの研究が進んでいます。体の中で様々な役割を果たすDNA折り紙の開発・改良には、ナノサイズの計測を正確に評価・定量化することが欠かせません。

当サイトでは製品開発や基礎研究、品質管理のための「原子間力顕微鏡(AFM)3選」を紹介しています。以下リンクに掲載している、各社AFMの特徴や活用事例なども、ぜひご参考ください。

原子間力顕微鏡(AFM)
<3選>紹介ページをひらく

原子間力顕微鏡(AFM)で計測できる「ライフサイエンス」

細胞

原子間力顕微鏡 (AFM) は、生理学的条件に近い状態、水を含んだ状態でも分子構造を解明できるツールとして、 蛋白質の構造解析や細胞の機能的特性の解明にも活用されています。ここでは、ライフサイエンス分野において注目を集めている原子間力顕微鏡(AFM)による細胞の活用事例を紹介していきます。

DNA

生体分子を生きたまま、サブナノメートルレベルで観察できる原子間力顕微鏡(AFM)の活用事例を紹介。DNA情報を正確に観察できることから、医療分野のみならず、わたしたちにとって身近な食品素材などの研究にも活用されています。

「ライフサイエンス」生体分子間相互作用を調べたい場合

多様な生体機能をもつ生体分子系は、ライフサイエンスの分野で非常に貴重な役割を担うものです。こうした生体分子系を微視的に機能解析するにあたって、原子間力顕微鏡(AFM)は重宝されています。AFMを用いた手法により、単一分子レベルでの生体分子間認識や相互作用計測が可能に。それにより、生体における非常に複雑な分子機能を解明したり、新たな可能性を探究したりすることへの期待が高まっています。

サポートがしっかり受けられる
「原子間力顕微鏡(AFM)」3選

国際的に認知され、世界中の研究施設や企業で広く使用されている原子間力顕微鏡(AFM)は、高品質で信頼性が高い証明となります。 そのため、海外拠点を多数持ち、手厚いメンテナンスやサポート体制をもつメーカーを選ぶことは重要です。
ここでは海外拠点が多く、公式HPにサービスやサポートについて記載されているメーカーの原子間力顕微鏡(AFM)をセレクト。次の3製品を、導入のご参考にチェックしてみてください。

DriveAFM
(⽇本カンタム‧デザイン)
DriveAFM
画像引用元:日本カンタム・デザイン公式HP(https://www.qd-japan.com/products/driveafm/)
XYスキャン範囲|100µm×100µm
Zスキャン範囲|20µm
Zノイズレベル|30pm(0.03nm)
コントローラー性能(DAC)|28bit
  • 低ノイズ/低コヒーレントのSLD光源
  • ダイレクトドライブピエゾアクチュエータ(DPA)を採用
  • Wiley Analytical Science Award 2023 を受賞

「DriveAFM」の詳細と
性能を公式HPでみる

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Park NX20
(パークシステムズ)
Park NX20
画像引用元:パークシステムズ公式HP(https://www.parksystems.com/jp/products/research-afm/large-sample-afm)
XYスキャン範囲|100µm×100µm
Zスキャン範囲|15µm
Zノイズレベル|30pm(0.03nm)
コントローラー性能(DAC)|20bit
  • 3D構造における側面傾斜角度の正確な測定
  • 高分解能電気計測モードを搭載
  • 低ノイズZ検出器による正確なAFMトポグラフィー

「Park NX20」の詳細と
性能を公式HPでみる

Dimension XR
(ブルカー)
Dimension XR
画像引用元:ブルカー公式HP(https://www.bruker-nano.jp/20200312154845)
XYスキャン範囲|90µm×90µm
Zスキャン範囲|10µm
Zノイズレベル|30pm(0.03nm)
コントローラー性能(DAC)|-
  • 独自のScanAsyst® 自動画像最適化技術を搭載
  • 材料・活性ナノスケールシステムの定量化が従来より簡単
  • 低ドリフトと低ノイズを提供

「Dimension XR」の詳細と
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【選定基準】
2023年10月20日時点、Google検索で「原子間力顕微鏡 メーカー」で検索結果100位までに表示された会社と、「AFM メーカー」で検索結果100位までに表示された会社、合計22社を調査。その中から、原子間力顕微鏡(AFM)の取り扱いがあり、サービスやサポートについて公式HPに明記しており、海外拠点数が多い大手グローバル企業3社をピックアップ。

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