原子間力顕微鏡(AFM)のアサイラム リサーチ

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生体試料
Cypher blueDrive ナノメカニクス Cypherイメージ Cypher高速スキャニング
高分子 科学材料 フォースカーブ ナノリソグラフィーとマニピュレーション
メガピクセルイメージ 動画集 3D 最近追加されたイメージ
≫核酸
≫タンパク質
≫ファイバー/分子集合体
≫脂質
≫バクテリア
≫細胞
≫組織
≫生体材料
≫光学テクニック
 ・蛍光
 ・共焦点蛍光
 ・TIRF(全反射蛍光)
 ・位相コントラスト
 ・明視野
≫その他
         
≫核酸

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pUC19 DNA
液中ACモード、X,Y,Zクローズドループイメージ。750nmスキャン。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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BstE II ラムダダイジェストDNA
ラムダダイジェストDNAのAFMイメージ。2.8μmスキャン。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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DNA折り紙トライアングル
200以上のDNA鎖からの、シングルステップで自己組織組織化されたDNA折り紙トライアングル。それぞれは15,000のヌクレオチドを結合した、シングルの5メガダルトンの分子複合体です。1辺あたり〜120nm,1μmスキャン。サンプル提供:Paul W.K. Rothemund氏(カリフォルニア工科大)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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DNA上の粒子
DNA(interconnecting lines)によって相互接続したリン酸カルシウム粒子ナノ構造(緑の領域)のネットワーク。4μmスキャン。
サンプル提供:P. Kumta氏(カーネギーメロン大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



dna5_2.jpg
DNA上の粒子
左:DNA(interconnecting lines)によって相互接続したリン酸カルシウム粒子ナノ構造(白の領域)のネットワークにおけるハイトイメージ。20μmスキャン。 右:探針−サンプル間のより大きな相互作用がある、より明るい領域を示す位相イメージ。それとは対照的に、DNA鎖は探針−サンプル間のより反発しあう相互作用を示すため、暗くなっています。20μmスキャン。 サンプル提供:P. Kumta氏(カーネギーメロン大学)のご好意によります。 イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



dna6_2.jpg
DNA量子ドット接合
マイカ基盤上のDNA量子ドット接合。リングの形状はDNAで、突き出ているのはCdSe量子ドットです。ACモード。600nmスキャン。サンプル提供:M. Zhao氏、C. Srinivasan氏、J. Lee氏、B. Huey氏(コネチカット大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



dna7_2.jpg
DNA-RecBCD
RecBCDタンパク質のDNAへの結合。大気中ACモード、445nmスキャン。P. Bianco氏(Suny-Buffalo)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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RNA
特異構造を作るために設計された合成RNAネットワーク。液中ACモード。左:1μmスキャン。右:250nmスキャン。RNAサンプル提供:A. Chworos氏、L. Jaeger氏(UCSB化学・生化学科材料研究所)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



dnagraph_2.jpg
DNA輪郭線長
MFP-3Dオフラインセクション分析ソフトウェアは、”フリーハンド”オプションを使用して、個々の分子の輪郭を描き、それらの長さを測定できます。pUC19 DNAは2686bp(base-pair;ベースペア)分子です。各bpが3.4オングストロームであると仮定すると、この分子長は約913nmであるはずです。 表は、測定された長さと、それらの計算された平方偏差(variance)を示しています。液中ACモード、2μmスキャン。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



cc13compositesection_2.jpg
DNAの2重らせん
ラムダダイジェストDNAの2重らせんの分解イメージ。左の形状イメージでは、らせん周期が鮮明に見えています。右の位相イメージではそれがより顕著ですが、その理由として、探針がある特定の方向に沿ってらせんのグルーブにフィットするような形状になり、結果として散逸が増大することが考えられます。イメージはCypherのACモード、振幅8Åでオリンパス製バイオレバーミニを使用して、NiCl2バッファ中でとりました。150×75nmスキャン。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



ap21compositesection_2.jpg
DNAの2重らせん
APTES処理マイカ上のラムダダイジェストDNAの2重らせんの分解イメージ。CypherのACモード、振幅1.2nmで、オリンパス製バイオレバーミニを使用し、生理的バッファ(TRIS-EDTA)中でイメージング。左は形状、右は位相イメージ。 210×105nmスキャン。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



kisdna_2.jpg
グラフェン上に吸着した
1本鎖(ss)および2本鎖(ds)DNA

5mM Mg2+イオンを含む1mM Tris-HCl緩衝溶液中でSiO2基板上にのせた、清浄なグラフェン上に吸着したssDNAおよびsdDNAの混合物のAFMイメージ。1.7μmスキャン。dsDNAとssDNAが容易に識別できています。Cypher AFMでとりました。
提供: Prof. Andras Kis(EPFL, ローザンヌ, スイス)のご好意によります。
参考文献: Langmuir 2010, 26(23), 18078‐18082
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



dnacomposite_2.jpg
DNAの高分解像
バッファー中における単一DNA分子の連続した上方向、下方向スキャン。30µm長カンチレバーでおよそ8Åの振幅でとりました。らせんピッチ3.4nmのうち、主溝の幅が2.2nm、副溝の幅が1.2nmです。10nmのスケールバーに沿って、6つの溝が見えており、主溝と副溝が明確に解像できています。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



blueDrive-DNA-helix_2.jpg
blueDriveフォトサーマル励振を使用して明確に解像したDNA2重らせん
APTES処理マイカ上のラムダダイジェストDANの2重らせんの解像。DNAはバッファー中で、Cypher S AFMに搭載のblueDriveを使用してイメージをとりました。カンチレバーはAC40TSを使用。DNAの主溝と副溝の両方が明確に解像されています。イメージサイズは120 x 120nm。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。


≫タンパク質
         

brking2.jpg
バクテリオロドプシン
バッファ中におけるバクテリオロドプシン細胞質面の2つのクローズドループイメージ,110nm(左)および50nm(右)スキャン。左のスキャンは格子から欠損したタンパク質を示しています。Cypher AFMでとりました。イメージ提供:G.M. King Lab氏(ミズーリ-コロンビア大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



cypherbrstory_2.jpg
バクテリオロドプシン
パワースペクトルおよび相関平均。
Cypher AFMでとりました。
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



ferritin3_2.jpg
馬の脾臓フェリチン
天然フェリチン:それぞれの分子の典型的な直径は10〜14nmです。液中ACモード測定。200nmスキャン。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



brtilted_2.jpg
バクテリオロドプシン
バッファー中におけるバクテリオロドプシンの細胞質面のクローズドループイメージ。50nmスキャン。Cypher AFMでとりました。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



igg_2.jpg
IgG分子
10mM NaOH, pH4中でACモードで測定したイメージ。左図は500nmスキャン、右図は50nmスキャン。Cypher AFMでとりました。提供:東 隆親 教授および青木 伸 教授(東京理科大学)のご好意によります。



バクテリオロドプシンの欠陥ダイナミクス
26フレームからなるこのムービーは、個々の欠陥が、(紫膜の)膜タンパク質バクテリオロドプシン(BR)によって形成された2次元結晶面を動き回っているようすを示しています。結晶表面上を動き回っている“雲”を注意深く見ると、下にある格子と相関のある構造になっていることがわかります。このことから、この“雲”は、格子上を動き回るゆるく結合したBR分子群であり、ときには格子の欠陥サイトに出入りすることもあることが考えられます。このゆるく結合した分子群を個々に解像できていることから、液中タッピングモードでスモールレバー(低サーマルノイズおよび高いQファクター)と微小振幅を使用することにより、非常に弱いイメージングフォースが実現できることを証明しています。液中共振周波数153kHz、振幅9Åの20μm長カンチレバーを使用してイメージング。バッファ条件: 300mM KCl, 10mM TRIS, pH7.8。イメージサイズは100×100nm, 10Hzスキャン速度(51秒/フレーム)。イメージをクリックすると、動画をご覧いただけます。



≫ファイバー/分子集合体
         
dualavcollagen2.jpg
コラーゲン
コラーゲンのクローズドループ Dual ACモードイメージ。2次モードの振幅を形状像に重ね合わせてあります,300nmスキャン。Cypher AFMでイメージングしました。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



collagenfluid_2.jpg
コラーゲン
ウシアキレス腱のコラーゲンファイバー。フィブリルは酢酸カリウムバッファー中でイメージングしました。液中でのイメージングにもかかわらず、フィブリルの周期的なパターンがクリアに見えています。2μmスキャン。イメージ提供:Colin Grant氏(リーズ大学、イギリス)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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タイプI コラーゲン
大気中ACモード測定。ハイトイメージ(左)と振幅イメージ(右)。600nmスキャン。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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ラットの尾のタイプI コラーゲン
5μmスキャン。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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ベータ2ミクログロブリン
大気中ACモード測定。3μmスキャン。サンプル提供:M. Gingery氏(カリフォルニア大学ロサンゼルス校)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



amyloid_2.jpg
ベータアミロイド
大気中ACモード測定。1.2μmスキャン。サンプル提供:M. Gingery氏(カリフォルニア大学ロサンゼルス校)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



insulin_2.jpg
インシュリン ファイバー
大気中ACモード測定。600nmスキャン。サンプル提供:M. Gingery氏(カリフォルニア大学ロサンゼルス校)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



insulinfibersztherm_2.jpg
インシュリンファイバーの
サブゼプトリッター熱分解

(a) マイカ上に析出したインシュリンファイバーの1x2μm AC(タッピング)モードイメージ。イメージング後に、熱によるレバーの曲がりを補正し、低温熱サイクルを12x6アレイのポイントで行いました。これらの位置のいくつかは、イメージ(a)と(b)の中にカラーマーカーで示されています。(b) 同じ領域における、熱サイクル完了後のACモードイメージ。熱機械的な分解が起こったファイバー中で、多数のギャップが見えています。(c) 熱サイクルに伴う、局所的熱分解(上プロット:ディフレクション)と共鳴周波数シフト(下プロット)。カーブの色はカラーマーカーの場所を示しています。ファイバーの熱分解に伴う、共振周波数シフトカーブ中の明らかな信号に注目してください。ディフレクションカーブでは、同じ温度における明らかな応答は見えていません。熱サイクルの間に、探針がブロードになることがあるため、(a)から(b)の間で解像度の減少が見られます。熱サイクルは一定の負荷で行われ、レバーの熱による曲がりも補正されているので、共鳴シフトは、単に機械的な影響というよりも、熱分解の効果だと考えられます。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



flagella_2.jpg
鞭毛
マイクロアンジェロを使用した、バクテリア鞭毛のナノ解剖。5μmスキャン。左:液中ACモードでバイオレバーを使用してとりました。中央:カンチレバーで切ろうとしている領域を示しています。右:ナノ解剖が完了した後のイメージ。サンプル提供:J. Cooper氏(カリフォルニア大学サンタバーバラ校)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



insulin2_2.jpg
インシュリン
液中で得たアミロイド様インシュリンファイバー。iDrive(アイドライブ:ローレンツ力によって、カンチレバーを磁気的に駆動する、特別なカンチレバーホルダ)を使用してとりました。ファイバーは、はじめにウシインシュリンを80℃で48時間インキュベートして形成し、その後、ファイバーの成長を継続させるために、室温におきました。ファイバーの左巻きの性質が良く見えています。3μmスキャン(左)、500nmスキャン(右)。インシュリン溶液提供:G. Thompson氏、A. Vertegel氏(クレムゾン大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



insulin3_2.jpg
インシュリンファイバー
形状に重ね合わせた位相イメージ。iDrive(アイドライブ)を使用してバッファー中でとりました。1μmスキャン。サンプル提供:G. Thompson氏、A. Vertegel氏(クレムゾン大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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タイプ I コラーゲンファイバー
ラット尾腱をPBS中で解剖し、そのファイバーをマイカ上に固定しました。イメージは、大気中ACモードで、シリコンカンチレバーを使用してとりました。 立体描画されています。スキャンサイズ1.8μm。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。
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amyloidbeta_2.jpg
アミロイドベータ42
アミロイドベータ42フィブリル。iDrive(アイドライブ)を使用した液中イメージング。500nmスキャン。サンプル提供: J.-M. Lee、X. Hu(ワシントン医科大学、神経科、神経障害のためのホープセンター)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



amyloid2_2.jpg
アミロイドベータ42
アミロイドベータ42フィブリル。iDrive(アイドライブ)を使用した液中イメージング。2μmスキャン。サンプル提供: J.-M. Lee、X. Hu(ワシントン医科大学、神経科、神経障害のためのホープセンター)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



ActinFilaments_2.jpg
アクチンフィラメント
Cypher AFMで、液中でイメージングを行ったF-アクチンのハイトイメージ。フィラメントの周期性が明確に解像されています。測定された螺旋ピッチの平均値はおよそ37nmで、電子顕微鏡による測定値と矛盾しません。2µm, 1µm, 340nm スキャン。
アクチン・サンプルはEmil Reisler教授の研究室(UCLA)よりいただき、Nanoscale, 2013, 5, 5692に記述されるように、Elena Grintsevich氏(UCLA)に調整していただきました。
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ActinFilamentsHeightPhase_2.jpg
アクチンフィラメント
Cypher AFMで、液中でとったF-アクチンフィラメントの3D形状像。ハイトイメージ(左)およびハイトイメージに重ねた位相チャンネル(右)。340nmスキャン。重ねられたイメージ中のフィラメントの周期構造が、よりはっきりしています。
アクチン・サンプルはEmil Reisler教授の研究室(UCLA)よりいただき、Nanoscale, 2013, 5, 5692に記述されるように、Elena Grintsevich氏(UCLA)に調整していただきました。
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≫脂質
         
lipidbilayers2.jpg
支持型脂質二重層
リン酸緩衝食塩水中でイメージングを行った、マイカ上に吸着した支持型脂質二重層(5nm高さ)の2.5μmスキャン。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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blueDriveフォトサーマル励振を使用してイメージングを行った
DOPC:DPPC脂質二重層

50:50のDOPCおよびDPPCから成る脂質二重層をマイカ上に析出させ、Cypher S AFMで、オリンパスAC40カンチレバーを用い、水中でblueDriveフォトサーマル励振とタッピングモードを使用してイメージングを行いました。2048 x 2048ピクセルイメージは3.2Hzのラインスキャンレートでとりました。イメージサイズは3µm。
この混合脂質は室温付近の微小な温度変化に敏感であることが知られています。DOPCおよびDPPCの転移温度はそれぞれ-17℃および41℃です。その構造に影響することのない、blueDriveを使用したサンプルをイメージングする性能は、これらの条件下では、ブルーレーザーはサンプルを有意に加熱するすることがないことを示す、強力なインジケータになっています。
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≫バクテリア
         
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大腸菌バクテリア
ガラス上の単一大腸菌バクテリア。6μmスキャン。イメージ提供:S. MacLaren氏、H. Wang氏(イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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マイカ上の単一緑膿菌バクテリア
大気中ACモードイメージング。5μmスキャン。イメージ提供:R. Fuierer氏、M. Schoenfisch氏(ノースキャロライナ大学チャペルヒル校)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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緑膿菌バクテリア
生後7時間のバクテリア。大気中ACモード測定。左:ハイトイメージ。右:振幅イメージ。5μmスキャン。サンプル提供:T. Beveridge氏、J. Dutcher氏(ゲルフ大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



paeru3_2.jpg
緑膿菌バクテリア
緑膿菌バクテリア、4メガピクセルイメージ。左:ハイトイメージ。右:位相イメージ。20μmスキャン。サンプル提供:T. Beveridge氏、J. Dutcher氏(ゲルフ大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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緑膿菌バクテリア
疎水性の自己組織化単分子膜(金の上の1-ドデカンチオール)に吸着した緑膿菌バクテリア。バクテリアは、一般的にバイオフィルムと呼ばれる粘性のある物質を排出し、それによって細胞を基盤に固定したり、物理的な破壊や抗菌処理から身を守ったりしています。形状像、7.7μmスキャン。サンプル提供:S. Deupree氏、M. Schoenfisch氏(ノースカロライナ大学−チャペルヒル)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



ecoli3_2.jpg
大腸菌
カバーガラス上で成長した大腸菌。大気中における形状像。5μmスキャン。サンプル提供:M. Ferguson氏(オクシデンタルカレッジ)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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バクテリアAlbidiferax saidenbachensis
Albidiferax saidenbachensisは2006年にRene Kaden氏によってドイツ、サクソニー地方のSaidenbach飲料水用貯水池から単離されました。それは病原微生物で、そのDNAもまたミネラルウォーターのボトルの中に検出されました。バクテリアはグラム陰性かん状菌であり、貧栄養水性環境に生きています。際立った特性は、0℃までの活動代謝で、好冷性の生態であることです。これらのバクテリアはMFP-3Dの大気中ACモードでガラス基板上で測定しました。カンチレバーのバネ定数は0.9-1.75N/m,スキャンレートは0.8Hzでした。スキャンサイズ7.5μm。Tatjana Ladnorg氏(カールスルーエ工科大学,KIT,機能性界面の研究所(IFG))のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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シェワネラ・オネイデンシス
微生物ナノワイヤーとして知られる、電気導電性のある付属器官をつくり出すために、電子受容体制限下で培養された、バクテリア シェワネラ・オネイデンシス菌MR-1が還元する金属のAFM形状像。すべての枝分かれした付属器官は、コンダクティブAFMを用いて、電気導電性が確認されています。サンプル提供:M. El-Naggar氏(USC)、Y. Gorby氏(J・クレイグ・ヴェンター研究所)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



dufortbacterium_2.jpg
カウロバクター・クレセンタス
柄細胞(上)と鞭毛の運動性スワーマー細胞(下)に分裂過程のカウロバクター・クレセンタス。 9μmスキャン。イメージ提供:C. Dufort氏(インディアナ大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



salmonellabacteria_2.jpg
バクテリアに対する抗生物質の効果
抗生物質ポリミキシンBのサルモネラ菌に対する効果。左のイメージは、サルモネラ菌の消化管がそっくり同じに分裂する様子を示しています。右の図はポリミキシンBとともに30分インキュベートした後のバクテリアです。どちらも5μm x 5μm、ACモードで測定したイメージ。 A. Böhling氏、T. Gutsmann氏(薬学・生命科学のライプニッツ-センター)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。

≫細胞
         
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固定されたMRC-5線維芽細胞
左上図:DAPI(核)とAlexa Fluor 488(アクチンフィラメント)でラベルされ、ニコン社製TE2000U倒立型光学顕微鏡と40倍対物レンズを使用してワイドな蛍光で観察された蛍光イメージ。
左下図:AFMディフレクションイメージ,60μmスキャン。
右図:融合された蛍光光学イメージに重ね合わせたAFMディフレクションデータ(50% 透過)。
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



fibroblasts2_2.jpg
肺線維芽細胞
人肺の生きた線維芽細胞のディフレクションイメージ。コンタクトモード測定。27μmスキャン。イメージ提供:M. Murphy氏(リバプールジョンムーア大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



fibroblasts3_2.jpg
線維芽細胞
肺の生きた線維芽細胞(LL24)のディフレクションイメージ。コンタクトモード測定。49μmスキャン。イメージ提供:M. Murphy氏(リバプールジョンムーア大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



mast_2.jpg
固定された肥満細胞
左上:細胞の共焦点イメージ、40μmスキャン。
左下:細胞のAFM振幅イメージ、40μmスキャン。
右:共焦点データをAFM形状像に重ね合わせています。40μmスキャン。G. Liu氏(カリフォルニア大学、デイヴィス)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。
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mastm_2.jpg
固定された肥満細胞
AFM形状像に重ね合わせた共焦点データ。40μmスキャン。G. Liu氏(カリフォルニア大学、デイヴィス)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。
イメージのムービーはこちら



cancer1_2.jpg
がん細胞
生きたヒト気管支カルチノイド肺の上皮細胞(NCI H727)、83μmスキャン。イメージ提供:M. Murphy氏(リバプールジョンムーア大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



fconcell1_2.jpg
ウシアニュラス生細胞
10%ウシ胎児血清(FBS)培地中における、(播種後)6日目のウシ椎間板からの、外側のアニュラス生細胞のコンタクトモード, ディフレクションイメージ。左の画像は赤丸で囲まれた細胞の領域でフォースカーブ測定の前にとりました。右の画像は45分後のものです。得られたフォースカーブは“X”でマークされた細胞上でとりました。フォースカーブをとった場所では細胞がAFMの探針により損傷しており、細胞骨格再構築を経て細胞が移動していることが明確に分かります。54μm。イメージをクリックすると、画像の拡大画像をご覧いただけます。
データ提供:Y. Dror氏およびJ. Klein氏(オックスフォード大学、ワイツマン科学研究所)のご好意によります。



cancer4_2.jpg
乳がん細胞
生きた腺がん乳がん細胞(MCF7 cell line)。DMEM 培養培地中でのイメージング。25μmスキャン。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



blood2_2.jpg
赤血球
赤血球上におけるナノリソグラフィー。10μmμmスキャン。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



ratepithelialcell_2.jpg
生きた肺の細胞
RPMI培地中における生きたラット肺胞上皮細胞(RLE-6TN)、60μmスキャン。イメージ提供:D.l. Wesner氏、R. Ros氏(ビーレフェルト大学物理学科実験生物物理&応用ナノサイエンス)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



endo3_2.jpg
生きた内皮細胞
培地中における内皮細胞(HUVECC細胞株)のACモードイメージング,90μmスキャン。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



endo1_2.jpg
生きたGP8ラット脳内皮細胞
マンニトールで化学処理した前(左図)と後(右図)。
生きたGP8ラット脳内皮細胞。この細胞は、12%PDS (Plasma Derived Serum)を添加した、DMEM/F12(Dulbecco's Modified Eagles Medium with F12 salt)の中で、ラットの尾の部分のコラーゲンでコートしたペトリ皿に乗せ、密集するほど増殖するまで培養しました。イメージ測定時の液温は約31℃です。左のイメージは化学処理前のものです。そのイメージング後、サンプルとAFMヘッドを移動させないで、この濃度では可逆性高浸透圧効果をもつ0.55Mマンニトールを含む同じ溶液で、その培地を交換しました。溶液を交換した後、同一細胞のイメージをとり、マンニトール誘起の変化を見た(右のイメージ)ものです。40μmスキャン。ハンガリー科学アカデミー生物研究センター、生物物理研究室のZoltan Balint氏とDr. Gyorgy Varos氏のご好意によります。 イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



endo4_2.jpg
内皮細胞
培地中における生きた内皮細胞のACモードイメージング,43μmスキャン。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



endo5_2.jpg
内皮細胞
イメージ1: 共焦点蛍光(赤,緑)と透過光(グレースケール),133μmスキャン。
イメージ2と3: 5時間のシークエンスからとったAFMの振幅イメージ,90μmスキャン。
イメージ提供:M. Banaszak Holl氏およびB. Orr氏(ミシガン大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



endo6_2.jpg
三重ラベル内皮細胞の蛍光イメージ
AFMイメージングを四角で表示された領域で行った後、3D描画しました。35μmスキャン。蛍光ラベルはR. Waugh氏およびE. Lomakina氏(ロチェスター大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



endo8_2.jpg
内皮細胞
培地中でACモードでイメージングを行った、生きた内皮細胞(HUVECC細胞株),37μmスキャン。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



tirf1_2.jpg
ヒーラ細胞
左上図:AFM振幅イメージ,40μmスキャン。
左下図:TIRFイメージ,40μmスキャン。
右図:AFM形状像にTIRFデータを重ね合わせています。40μmスキャン。
イメージ提供:M. Kellermayer氏(ペーチュ大学)のご好意によります。
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



tirf2_2.jpg
ヒーラ細胞
AFM形状像にTIRFデータを重ね合わせています。40μmスキャン。
イメージ提供:M. Kellermayer氏(ペーチュ大学)のご好意によります。
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



epi3_2.jpg
上皮細胞
大気中ACモード,80μmスキャン。
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



fibroblastoverlay2_2.jpg
3Dオプティカルオーバーレイ
マルチチャンネルオーバーレイ:位相コントラストおよび蛍光(左)とそれらをAFMデータに重ね合わせたもの(中央)。オプティカルデータをトップに重ね合わせたAFM形状像の3次元描画(右)。
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forcemap_2.jpg
MRC-5線維芽細胞のフォースマップ
(A) 位相コントラストは興味のある領域を特定しています。
(B) (A)の緑線で囲まれた領域でとった形状像に重ね合わせた蛍光(緑:アクチン,青:DNA)。
(C) AFMディフレクションイメージ,30μmスキャン。
(D) AFMイメージの選択された領域でのフォースカーブ
(E) フォースマップは測定係数を、細胞および基盤上において自動でとった1600のフォースカーブポイントの色で示しています。フォースマップの上中央の膜状仮足は、下にある2番目の細胞の存在のために、予測よりもよりやわらかいことが明らかです。
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



cancercelloptical_2.jpg
バッファー中の骨癌のゴースト親細胞
骨癌のゴースト親細胞のバッファー中におけるコンタクトモードイメージ。カンチレバーはオリンパス社製TR400を用いています。グレーの画像は光学顕微鏡像で、ブルーの画像はカンチレバー探針下の細胞からのAFMディフレクションデータの3D描画です。細胞の全体的な形は両方のイメージで同じですが、AFMデータでは、細胞骨格に光学顕微鏡像では見えないストレスファイバーが見えています。サンプル提供は、D. Wirtz氏(ジョーンズ・ホプキンス大学,化学・生物分子工学科)のご好意によります。
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



breastcancercells_2.jpg
乳腺癌の生細胞
培地中で、ACモード測定で得られた乳腺癌の生細胞(MCF7細胞株)。イメージは、細胞の連続した単分子層です。細胞の縁や、細胞骨格のネットワークが良く見えています,65μmスキャン。
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生きた線維芽細胞
培地中でACモードでイメージングを行った、生きた線維芽細胞。65μmスキャン。バイオクラス(2007年5月)にて、J. Albuschies氏(ETHスイス)とM. Sorci氏 (RPI)によって得られたイメージ。
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neuroncell_2.jpg
固定されたアメフラシ嚢細胞ニューロン
成長円錐のリーディングエッジのハイトイメージは、コンタクトモードでとりました,13μmスキャン。糸状仮足のセクション分析は、先端部が軸より高く、幅が広いことを明らかにしています。Gryzwa et. al. (2006), Journal of Neurobiology.  G. Lee氏(パデュー大学)のご好意によります。
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固定された線維芽細胞
200μm長オリンパス社製TR400PBカンチレバーを用いて、コンタクトモードでとった固定線維芽細胞(MRC-5細胞株)。細胞はファルコンのペトリディッシュで成長させ、4%グルタルアルデヒドで固定しました。それらは、MFP-3D-BIOの新しいペトリディッシュホルダアクセサリでイメージされました。明視野照明は、最初に細胞上のカンチレバーが細胞の興味ある正確な位置を見つけるために使用されました(a)。AFMディフレクションイメージ(b)と、アーガイルを用いた3D形状イメージ(c)。70μmスキャン。
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心筋細胞の落射蛍光顕微鏡像を重ね合わせたAFMイメージ
ラットの心筋細胞は、細胞外基質たんぱく質(ECM: extra-cellular matrix)の、マイクロコンタクトプリントされた四角い島の上で培養しました。細胞は固定し、アクチン(緑)、サルコメア アルファ‐アクチン(赤)、DNA(青)として染色しました。固定後に、細胞をAFMスキャンしました。形状と蛍光を融合したイメージは、アクチン/アルファ‐アクチン筋原繊維と核が、特定のAFM形状に起因していることを明らかにしています。92μmイメージは、Kevin Kit Parker教授の疾患生物物理グループ(ハーバード大学工学・応用科学スクール)によってとられました。イメージ提供:K. Parker氏とN. Geisse氏(ハーバード大学)のご好意によります。こちらをクリックすると、微細パターンのある心臓細胞における、機械的に活性化されたカルシウム波のムービーをご覧になれます。また、イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



osteoblast_2.jpg
造骨細胞
細胞培養ガラスプレート上の、バッファー中における造骨細胞。Zセンサーデータ,60μmスキャン。
イメージ提供:R. Goschke氏(AFFE)のご好意によります。
サンプル提供:S. Lamolle氏およびS. Lyngstadaas氏(オスロ大学)のご好意によります。
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心臓の細胞
生きたA7r5大動脈平滑筋細胞(ラットの胎児より抽出)の液中ACモードイメージ。90μmスキャン。 サンプル提供:J. Schlenoff氏(フロリダ州立大学)のご好意によります。 イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



redbloodcell_2.jpg
赤血球
トップにピエゾ応答シグナルを描いた赤血球の形状像,2μmスキャン。
イメージ提供:B. Rodriguez氏およびS. Kalinin氏(ORNL)のご好意によります。
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geodesic_2.jpg
測地線細胞
F-アクチン細胞骨格の直線と測地線の配列が見えている、ラットの生きた間充織幹細胞の動的AFMイメージ。測地線の頂点にみられる高いエネルギー散逸は、頂点がトロポミオシンとミオシンのジャンクションにおいて、これらの不在に基づいた高い柔軟性を持つに違いないというLazarides(J. Cell. Biol. 68, 202-219 (1976))の予測を確証しています。90μmスキャン。詳しくは HFSP Journal, 1, 181-191 (2007)をご覧ください。
イメージ提供:Suzi Jarvis氏および同僚の皆さん(アイルランド国立大学ダブリン校,生体分子とバイオメディカル研究のためのコンウェイ研究所)のご好意によります。
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fixedbreastcell_2.jpg
固定された乳腺癌細胞
PBS中で、ACモードでとった固定された乳腺癌細胞(MCF7細胞株)。イメージは細胞の連続した単分子層のものです。周りの細胞との境目が良く見えています。90μmスキャン。
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cellphasecontrast2_2.jpg
MRC-5線維芽細胞(生細胞)
細胞上に位置するAFMカンチレバーの位相コントラスト光学イメージ(左、挿入した□)と3D描画されたAFM振幅チャンネル(右)。イメージは、培地中でACモードを使用してとりました,80μmスキャン。
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giardialamlia_2.jpg
ランブル鞭毛虫
宿主腸上皮の凝着に関係した、8つの鞭毛、腹部円盤がみられる洋ナシ形のランブル鞭毛虫。イメージ提供:G. Rocha氏、L. L. Terra氏(Instituto de Biofísica Carlos Chagas Filho)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



cellsdividinganisotropicsubstrate_2.jpg
異方性基板上の細胞分裂
基板の形状は基本的な細胞の振る舞いに影響を及ぼします。うねや溝が平行な異方性基板上において、有糸分裂が起こっている2個の細胞の、AFM高さと蛍光を融合させたイメージ。細胞が基板形状と共に平行に分割する様子が観察されました。イメージはアサイラムリサーチのARgyleソフトウェアを使用して3D描画しました。90μmスキャン。
イメージ提供:Clayton McKee氏(カリフォルニア大学デイビス校)のご好意によります。
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viruslikeparticles_2.jpg
ウイルス様粒子
ウイルス様粒子のバッファー中でとったACモードイメージ, 200nmスキャン。
N. Ohtake et al., ChemBioChem, 2010, 11, 959-962.
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野生型のヒト赤血球および鎌状赤血球病のヒト赤血球(1および2)

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PBS溶液中においてマイカ基板上でイメージングを行った赤血球(左図)。細胞は健康なRBC特有の両凹形を見せています。直径はおよそ8μm、高さはおよそ2.5μmです。20μmスキャン。サンプルは、Research Blood Components(ブライトン,MA)より購入しました。

PBS溶液中においてマイカ基板上でイメージングを行った、鎌状赤血球病(SCD)の患者からの赤血球。RBC(1)は酸素化環境下にあります,25μmスキャン。一方、RBC(2)は完全な脱酸素状態にあります,20μmスキャン。これらのRBCには、正常なRBC特有の両凹形と比較して、高い不規則形態があります。細胞内部の重合ヘモグロビンは、突起や伸び、こぶにより、高い不規則形態になります。サンプル提供:Biree Andemariam氏(コネティカット大学のヘルスセンター,MD)のご好意によります。

全イメージの提供:Jamie Maciaszek氏および Professor George Lykotrafitis氏(コネチカット大学)のご好意によります。また、下記より改変しています。

Maciaszek, J L, B Andemariam, and G Lykotrafitis. "Microelasticity of Red Blood Cells in Sickle Cell Disease." The Journal of Strain Analysis for Engineering Design 46, 5 (2011): doi:10.1177/0309324711398809.

Maciaszek, Jamie L, and George Lykotrafitis. "Sickle Cell Trait Human Erythrocytes Are Significantly Stiffer Than Normal." Journal of Biomechanics 44, 4 (2011): doi:10.1016/j.jbiomech.2010.11.008.

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MRC-5線維芽細胞における高分解能フォースマップおよび対応する弾性モジュラスマップ

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MFP-3D-BIO™でおこなったフォースマッピング測定からのイメージ。40倍の位相コントラスト顕微鏡を使用して、単一のMRC-5線維芽細胞を特定し(図a)、見たい領域(緑色の枠線)をAFMソフトウェアを使用して選択しました。512×512のフォースマップを較正済みのカンチレバーで取りました。個々のフォースカーブのトリガーポイントは、ハイトイメージとしてプロットしました(図b)。ヘルツモデルが個々のフォースカーブ配列に対して自動的に適用され、結果として得られる係数を色でプロットしました(図c)。細胞は表面に沿ってさまざまな剛性を示しており、細胞質のより軟らかい領域(暗色)と、核があるより硬い領域(明色)は対照的です。小核体の領域や、細胞の上部を横切って走るアクチンフィラメントの領域にも、硬い部分が見えています。
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modulusdata3dhr_2.jpg

3次元像の重ね合わせを付属のARGyle™(アーガイル)ソフトウェアを使用しておこないました。3次元の形状像はコンタクトポイント・ハイトマップから作成し、色はモジュラスデータから得ました。
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ユーザによる細胞のメカニクス研究論文の一部です。

Raman, A, S Trigueros, A Cartagena, A P Z Stevenson, M Susilo, E Nauman, and S Antoranz Contera. "Mapping Nanomechanical Properties of Live Cells Using Multi-Harmonic Atomic Force Microscopy." Nature nanotechnology (2011)doi:10.1038/nnano.2011.186

Maciaszek, J L, B Andemariam, and G Lykotrafitis. "Microelasticity of Red Blood Cells in Sickle Cell Disease." The Journal of Strain Analysis for Engineering Design 46, no. 5 (2011): doi:10.1177/0309324711398809.

Darling, E M. "Force Scanning: A Rapid, High-Resolution Approach for Spatial Mechanical Property Mapping." Nanotechnology 22, no. 17 (2011): doi:10.1088/0957-4484/22/17/175707

Maciaszek, Jamie L, and George Lykotrafitis. "Sickle Cell Trait Human Erythrocytes Are Significantly Stiffer Than Normal." Journal of biomechanics 44, no. 4 (2011): doi:10.1016/j.jbiomech.2010.11.008

Lulevich, Valentin, Christopher C Zimmer, Hyun-Seok Hong, Lee-Way Jin, and Gang-Yu Liu. "Single-Cell Mechanics Provides a Sensitive and Quantitative Means for Probing Amyloid-{Beta} Peptide and Neuronal Cell Interactions." Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 107, no. 31 (2010): doi:10.1073/pnas.1008341107

Khripin, C Y, C J Brinker, and B Kaehr. "Mechanically Tunable Multiphoton Fabricated Protein Hydrogels Investigated Using Atomic Force Microscopy." Soft matter 6, no. 12 (2010): doi:10.1039/c001193b

Flores-Merino, Miriam V, Somyot Chirasatitsin, Caterina Lopresti, Gwendolen C Reilly, Giuseppe Battaglia, and Adam J Engler. "Nanoscopic Mechanical Anisotropy in Hydrogel Surfaces." Soft matter 6, no. 18 (2010): doi:10.1039/C0SM00339E

Maguire, P, J I Kilpatrick, G Kelly, P J Prendergast, V A Campbell, B C O'Connell, and S P Jarvis. "Direct Mechanical Measurement of Geodesic Structures in Rat Mesenchymal Stem Cells." HFSP journal 1, no. 3 (2007): doi:10.2976/1.2781618

Darling, Eric M, Stefan Zauscher, Joel A Block, and Farshid Guilak. "A Thin-Layer Model for Viscoelastic, Stress-Relaxation Testing of Cells Using Atomic Force Microscopy: Do Cell Properties Reflect Metastatic Potential?" Biophysical journal 92, no. 5 (2007): doi:10.1529/biophysj.106.083097.

Lulevich, Valentin, Tiffany Zink, Huan-Yuan Chen, Fu-Tong Liu, and Gang-Yu Liu. "Cell Mechanics Using Atomic Force Microscopy-Based Single-Cell Compression." Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids 22, no. 19 (2006): doi:10.1021/la060561p

Engler, Adam, Lucie Bacakova, Cynthia Newman, Alina Hategan, Maureen Griffin, and Dennis Discher. "Substrate Compliance Versus Ligand Density in Cell on Gel Responses." Biophysical journal 86, no. 1 Pt 1 (2004): doi:10.1016/S0006-3495(04)74140-5



2色カラーの線維芽細胞の蛍光イメージ上にAFM形状を重畳



光学位相コントラストイメージで細胞が明確に見えています(左)。興味のある領域(ROI)をカーソルで指し、領域を定義(赤のボックス)するだけで、ソフトウェアで自由に選択できます。装備しているビデオ・オーバーレイ・ソフトウェアで、AFMと光学イメージを直接比較することにより相関を調べることができます。AFMのイメージを2色の蛍光イメージに重ね合せ、両チャンネルの特徴を観察しやすくするために透過度を50%に調整しました(右)。画像をクリックすると、拡大版をご覧いただけます。

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細胞の3D AFM形状イメージをつくり、そのAFM形状に着色するために蛍光チャンネルを使用しました。アクチンフィラメント(緑)をAlexa Fluor 488で、DNA(青)をDAPIでそれぞれ染色しました。

重ね合せの例

例1: 固定されたMRC-5線維芽細胞

例2: 固定された肥満細胞

例3: 3Dオプティカルオーバーレイ




bioclassfibroblast_2.jpg
線維芽生細胞
生きた線維芽細胞,液中ACモード,オリンパス社製カンチレバー TR400使用,40µmスキャン。
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≫組織
         
muscle_2.jpg
マウス骨格筋線維
正常なマウスの短趾屈筋から単離された骨格筋線維。線維はスキャンの前に、単離されてラミニンでコーティングされたカバーガラスに取りつけられ、2%パラホルムアルデヒドで固定、エアドライされました。主要な横向きの周期的なうねは、コスタメアと呼ばれる基底構造に関連しています。コスタメアはサルコメアのz-ディスクに重なる、特殊なサブメンブレン細胞骨格複合体です,20μmスキャン。
イメージ提供:D. Milner氏およびS. MacLaren氏(イリノイ大学アーバナシャンペーン校)のご好意によります。
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tooth_2.jpg
ヒトの歯のエナメル
ヒトの歯のエナメルの”なめらかな”表面のAFM振幅イメージ。イメージは水溶液(PBSバッファー)中でとりました,8μmスキャン。
提供:L. Shlyakhtenko氏(ネブラスカ大学メディカル・センター)のご好意によります。
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



tooth_2.jpg
ヒトの髪の毛
ヒトの髪の毛,50μmスキャン。
イメージ提供:B. Huey氏およびN. Polomoff氏(コネチカット大学)のご好意によります。
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



grape_2.jpg
種なし赤ブドウの皮
ブドウの皮はイメージング前にブドウから剥離してスライドガラスに置きました。大気中ACモード測定,6μmスキャン。
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flyeye_2.jpg
ハエの眼
20μmスキャン。イメージ提供:B. Huey氏およびN. Polomoff氏のご好意によります。
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



butterfly_2.jpg
蝶の鱗粉
モンシロチョウの個々の蝶羽の鱗粉のクローズアップ,大気中ACモードイメージ,10μmスキャン。羽の鱗粉は縦のうねと交差したあばらの複雑な3D構造です。
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mothwing_2.jpg
蛾の羽
キマダラジャノメ(Mortuus parkinglotus)。大気中ACモードイメージ,10μmスキャン。
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antabdominal_2.jpg
アリの腹筋プレーティング
90μmスキャン。
イメージ提供:S. MacLaren氏(イリノイ大学アーバナシャンペーン校)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



maclarenhair_2.jpg
ヒトの髪の毛
35μmスキャン。
イメージ提供:S. MacLaren氏(イリノイ大学アーバナシャンペーン校)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



eye_2.jpg
蚊の眼
蚊の眼。大気中ACモード測定,2μmスキャン。
提供:G. Labbé氏(Oxitec Ltd.) のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



leg_2.jpg
蚊の脚
蚊の脚の鱗片のクローズアップ。大気中ACモード測定,5μmスキャン。
提供:G. Labbé氏(Oxitec Ltd.) のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



bovinebonephillipthurnernanorack_2.gif
ウシの骨における亀裂伝播
NanoRackサンプルストレッチングステージアクセサリを使用した伸縮により引き起こされたウシの骨における亀裂伝播。
イメージ提供:Philipp Thurner氏(サウサンプトン大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、動画をご覧いただけます。
         

≫生体材料
         
celgard_2.jpg
セルガード®
左:ハイトイメージ,右:位相イメージ
セルガードはミクロ多孔質で、疎水性のポリプロピレン薄膜です。その構造はファイバーとラメラのくり返しです。その特性(高いバースト/引張り強度、すぐれたガス透過性)のために、人工肺として機能する医療機器で使用されます。セルガードはメンブラーナの登録商標です。1.4μmスキャン。
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contacts_2.jpg
コンタクトレンズ
使用済みのコンタクトレンズ、ジョンソン&ジョンソン アキュビュー アドバンス ハイドラクリア。 傷とタンパク質の吸着が容易に見えます。液中ACモードイメージング,10μmスキャン。
左:大気にさらされた外側の表面
右:眼に接触した内側の表面
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zeinprotein_2.jpg
フィルムベースのゼイン蛋白質
15μmスキャン。
提供:S. MacLaren氏(イリノイ大学アーバナシャンペーン校)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



coronarystent_2.jpg
冠動脈ステント
介在的心臓病学における心臓病治療のための冠動脈ステント ストラット表面のAFMイメージ。ステントは電気化学的にエッチングされたステンレススチール製です。ストラットは曲線のある形で、幅140μm、厚さ120μmです。酸による金属溶解は主に、薬物送達に使用できるキャビティーにつながる金属構造の結晶粒界で起こります。イメージのスキャンサイズは60μmで、MFP-3Dの大気中タッピングモードでとりました。
イメージ提供:M. Geisler氏(ミュンヘン工科大学メディカル・エンジニアリング研究所)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。
         
         
         
≫光学テクニック

 ・蛍光
         
epi2flu_2.jpg
上皮細胞
蛍光と白色光で見た上皮細胞およびカンチレバー(ボトムビュー)。
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がん細胞
腺癌乳癌細胞,MCF7細胞株。核はHoescht 33342で染色、アクチンフィラメントはAlexa Fluor 488で染色しました。ニコンTE2000U倒立型光学顕微鏡,40x対物レンズ使用。
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endo7_flu_2.jpg
内皮細胞のトリプルラベル蛍光およびAFMイメージ
左:固定内皮細胞(HUVECC細胞株)はHoescht 33342(核)とAlexa Fluor 488(アクチンフィラメント)、そしてAlexa Fluor 546(ICAM-1)でラベルし、wide-field蛍光をニコンTE2000U倒立型顕微鏡,40x対物レンズを使用して可視化しました。
右:□で示された領域をスキャンしたAFMイメージで、3D描画しています。35μmスキャン。
Alexa Fluor 546 および抗体の提供:R. Waugh氏および E. Lomakina氏(ロチェスター大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。
         


fibroblastoverlay2_2.jpg
3Dオプティカルオーバーレイ
マルチチャンネルオーバーレイ:位相コントラストおよび蛍光(左)とそれらをAFMデータに重ね合わせたもの(中央)。オプティカルデータをトップに重ね合わせたAFM形状像の3次元描画(右)。
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heartcell_2.jpg
心筋細胞の落射蛍光顕微鏡像を重ね合わせたAFMイメージ
ラットの心筋細胞は、細胞外基質たんぱく質(ECM: extra-cellular matrix)の、マイクロコンタクトプリントされた四角い島の上で培養しました。細胞は固定し、アクチン(緑)、サルコメア アルファ‐アクチン(赤)、DNA(青)として染色しました。固定後に、細胞をAFMスキャンしました。形状と蛍光を融合したイメージは、アクチン/アルファ‐アクチン筋原繊維と核が、特定のAFM形状に起因していることを明らかにしています。92μmイメージは、Kevin Kit Parker教授の疾患生物物理グループ(ハーバード大学工学・応用科学スクール)によってとられました。イメージ提供:K. Parker氏とN. Geisse氏(ハーバード大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。
         


fibroblastoverlay_2.jpg
固定されたMRC-5線維芽細胞
左上図:DAPI(核)とAlexa Fluor 488(アクチンフィラメント)でラベルされ、ニコン社製TE2000U倒立型光学顕微鏡と40倍対物レンズを使用してワイドな蛍光で観察された蛍光イメージ。 左下図:AFMディフレクションイメージ,60μmスキャン。 右図:融合された蛍光光学イメージに重ね合わせたAFMディフレクションデータ(50% 透過)。 イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。
         


 ・共焦点蛍光
         
pollen_2.jpg
混合花粉粒
左:花粉はオリンパスFluoView 1000でイメージングしました。透過光(グレースケール)と共焦点蛍光(赤、緑)。AFMカンチレバーの影がイメージ左側の中ほどにあります。50μmスキャン。
右:花粉はMFP-3D-CFでイメージングしました。振幅チャンネル。花粉粒の高さのために、一番高い粒子のトップ表面のみレンジ内にあります。96μmスキャン。 イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。

         


mast_2.jpg
固定された肥満細胞
左上:細胞の共焦点イメージ、40μmスキャン。
左下:細胞のAFM振幅イメージ、40μmスキャン。
右:共焦点データをAFM形状像に重ね合わせています。40μmスキャン。G. Liu氏(カリフォルニア大学、デイヴィス)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。
イメージのムービーはこちら
         


endo5_2.jpg
内皮細胞
左:共焦点蛍光(赤、緑)と透過光(グレースケール),133μmスキャン。
中央および右:5時間のシークエンスから取ったAFM振幅イメージ,90μmスキャン。
イメージ提供:M. Banaszak-Holl氏およびB. Orr氏(ミシガン大学)のご好意によります。 イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。
         


 ・TIRF(全反射蛍光)

tirf1_2.jpg
ヒーラ細胞
左上図:AFM振幅イメージ,40μmスキャン。
左下図:TIRFイメージ,40μmスキャン。
右図:AFM形状像にTIRFデータを重ね合わせています。40μmスキャン。
イメージ提供:M. Kellermayer氏(ペーチュ大学)のご好意によります。
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



tirf2_2.jpg
ヒーラ細胞
AFM形状像にTIRFデータを重ね合わせています。40μmスキャン。
イメージ提供:M. Kellermayer氏(ペーチュ大学)のご好意によります。
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。
         
         
         
 ・位相コントラスト

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上皮細胞
上皮細胞の位相コントラストとAFMカンチレバー。 イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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MRC-5線維芽細胞(生細胞)
生きたMRC-5線維芽細胞。細胞上に位置するAFMカンチレバーの位相コントラスト光学イメージ(左、挿入した□)と3D描画されたAFM振幅チャンネル(右)。イメージは、培地中でACモードを使用してとりました,80μmスキャン。
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。
         
         
         
 ・明視野

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バッファー中の骨癌のゴースト親細胞
骨癌のゴースト親細胞のバッファー中におけるコンタクトモードイメージ。カンチレバーはオリンパス社製TR400を用いています。グレーの画像は光学顕微鏡像で、ブルーの画像はカンチレバー探針下の細胞からのAFMディフレクションデータの3D描画です。細胞の全体的な形は両方のイメージで同じですが、AFMデータでは、細胞骨格に光学顕微鏡像では見えないストレスファイバーが見えています。サンプル提供は、D. Wirtz氏(ジョーンズ・ホプキンス大学,化学・生物分子工学科)のご好意によります。
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。
         
         
≫その他
         
peastarch_2.jpg
エンドウ澱粉
750nm スキャン, 大気中ACモードの位相像を形状像に重ねあわせています。
イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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ブラックチョコレート
チョコレートは、ココアパウダーと砂糖粒子が分散した中で、主に、細かく結晶化した連続性の脂肪性脂質マトリックス(ココアバター)からなる複合材料です。時間と共に、脂質結晶は、チョコレートのキメと味にかなり影響する、ミクロンスケールのより大きな結晶を形成するように融合する傾向があります。これらのイメージは古くなった市販のブラックチョコレートをサンプルにしたものです。表面の形状像は3D描画したものです。カラーの部分は重ね合わせた位相イメージで、構造の違い(暗い斑点は成長するココアバターの結晶)がハイライトされています。サンプルはとても美味でした!
サンプル提供:S. MacLaren氏およびL. Andrae氏(イリノイ大学アーバナ-シャンペーン校)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



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結晶
マイカ上で空気乾燥したLBバクテリア培地の結晶パターンで、そのなかで成長していたバクテリアを覆い隠しています。75μmスキャン。
サンプル提供:P. Gross氏(南カリフォルニア大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



trypanosomes_2.jpg
トリパノソーマ
トリパノソーマ(睡眠病の原因)はスライドガラス上で大気中コンタクトモードでイメージングしました。トリパノソーマ1つあたりの長さはおよそ10μmです。
イメージ提供:J. Schmitz氏およびK. Gottschalk氏(Ludwig-Maximilians大学)のご好意によります。イメージをクリックすると、拡大画像をご覧いただけます。



diatom_2.jpg
珪藻
よくある底生羽状珪藻、Navicula radiosaの部分的な骨格(または被殻),30μmスキャン。被殻の細孔構造やわずかなひびが明確に見えています。
イメージ提供:G. Thompson氏(クレムゾン大学)のご好意によります。
サンプル提供:B. Janisch氏およびM. Julius氏(St. Cloud State大学)のご好意によります。
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松の花粉粒子
エポキシに部分的に埋め込まれた花粉粒子。AFM Zセンサイメージ,大気中AC,55μmスキャン。
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花粉粒子
AFM Zセンサイメージ,大気中AC,55μmスキャン。
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花粉粒子
AFM Zセンサイメージ,大気中AC,55μmスキャン。
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