【技術】AFMのメスで細胞一個を手術
1 ：pureφ ★：
微小な針で細胞一個に傷をつけずに手術
生きている細胞一個にごくわずかな傷をつけるだけの手術を行うことのできる小さな針
が遺伝子治療や新しい薬物の研究している生物学者の役に立つことだろう。
ミクロな穿刺器具を使って受精卵から物質を取り出す操作は、今日、日常的に行われて
いる。しかし、マイクロキャピラリーは細胞に損傷を与えることなく正確にコントロール
することが困難だ。細胞壁を突き抜けるとき、しばしば大きな変形を与え細胞を殺してし
まう。
今回、日本の研究者が原子間力顕微鏡（AFM）を、細胞にダメージを与えることなく細胞
内の狙った場所に分子を導入したり取り出したりすることのできる手術道具に変えた。
AFMはレコードプレーヤーの腕のような構造をしており、この腕の先に小さな針がついて
いる。この針が表面をなぞる時の微小な力の変化を感じ取る。この装置は新規な物質の分
子スケールの地図を作り上げるのに日常的に用いられている。
マイクロキャピラリーと違ってAFMは細胞上で働く力を感じとることができるので、非常
に応答性の良いものになっている、と東京農工大との共同研究の成果をNanoLetters誌に発
表した兵庫、産業技術総合研究所の中村 史は言う。
研究グループは高エネルギーイオンビームを使って標準的なシリコン製AFMチップを長さ
8μm、幅200nmの針に研ぎ上げた。
この針をヒト胎児の腎臓細胞に刺し入れたとき、細胞壁にわずか1μmの刻み目をつけた
だけだった。この研究者らによると、これはマイクロキャピラリーによる方法と比べずっ
と軽微なものだとのことだ。
細胞膜は元の状態に素早く回復し、針はそのまま細胞核まで押し込まれた。彼らによれ
ば、これほどまで正確に生きている細胞の核にまで固体物質を挿入することができたのは
初めてのことだという。
この針は分子を細胞内の特定の場所に注入することを可能にする、と英国Nottingham
大学の生物物理学者でAFMを使った生体システムの研究をしているSaul Tendler。例えば、
新しい遺伝子治療を試すために、DNAを直接細胞核内に導入するといったことだ。
また、針の先端を細胞内で生成している化学物質と特異性のある物質でコーティングす
ることにより、リアルタイムで細胞内での化学反応を観察することも可能だろうと付け加
えた。先端に分子が結合したとき蛍光を発するようにデザインしたり、電荷の変化を検出
できるようにしておけば、新薬に対する細胞の応答を調べることもできるだろう。
Nottingham大学で分子医薬を研究しているIan Hallは、喘息や嚢胞性線維症なヒト細胞
の疾病の研究に特に有用だろうと語った。このような細胞はたいてい得られる量が少ない
ので、病気の細胞一個だけの化学反応を検出できる信頼性の高い方法は非常に有益なのだ
という。「私にとってかなり重要な問題は細胞が足りないことだ。」
記事オリジナルはこちらです。
[email protected] 13�December�2004; | doi:10.1038/news041213-2
Living cells get nanosurgery
Mark Peplow
http://www.nature.com/news/2004/041213/full/041213-2.html
Nanoscale Operation of a Living Cell Using an Atomic Force Microscope with a Nanoneedle
Ikuo Obataya, Chikashi Nakamura, SungWoong Han, Noriyuki Nakamura, and Jun Miyake
Nano Lett.; 2004; ASAP Web Release Date: 25-Nov-2004; (Letter) DOI: 10.1021/nl0485399
http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/nl0485399
生きている細胞一個にごくわずかな傷をつけるだけの手術を行うことのできる小さな針
が遺伝子治療や新しい薬物の研究している生物学者の役に立つことだろう。
ミクロな穿刺器具を使って受精卵から物質を取り出す操作は、今日、日常的に行われて
いる。しかし、マイクロキャピラリーは細胞に損傷を与えることなく正確にコントロール
することが困難だ。細胞壁を突き抜けるとき、しばしば大きな変形を与え細胞を殺してし
まう。
今回、日本の研究者が原子間力顕微鏡（AFM）を、細胞にダメージを与えることなく細胞
内の狙った場所に分子を導入したり取り出したりすることのできる手術道具に変えた。
AFMはレコードプレーヤーの腕のような構造をしており、この腕の先に小さな針がついて
いる。この針が表面をなぞる時の微小な力の変化を感じ取る。この装置は新規な物質の分
子スケールの地図を作り上げるのに日常的に用いられている。
マイクロキャピラリーと違ってAFMは細胞上で働く力を感じとることができるので、非常
に応答性の良いものになっている、と東京農工大との共同研究の成果をNanoLetters誌に発
表した兵庫、産業技術総合研究所の中村 史は言う。
研究グループは高エネルギーイオンビームを使って標準的なシリコン製AFMチップを長さ
8μm、幅200nmの針に研ぎ上げた。
この針をヒト胎児の腎臓細胞に刺し入れたとき、細胞壁にわずか1μmの刻み目をつけた
だけだった。この研究者らによると、これはマイクロキャピラリーによる方法と比べずっ
と軽微なものだとのことだ。
細胞膜は元の状態に素早く回復し、針はそのまま細胞核まで押し込まれた。彼らによれ
ば、これほどまで正確に生きている細胞の核にまで固体物質を挿入することができたのは
初めてのことだという。
この針は分子を細胞内の特定の場所に注入することを可能にする、と英国Nottingham
大学の生物物理学者でAFMを使った生体システムの研究をしているSaul Tendler。例えば、
新しい遺伝子治療を試すために、DNAを直接細胞核内に導入するといったことだ。
また、針の先端を細胞内で生成している化学物質と特異性のある物質でコーティングす
ることにより、リアルタイムで細胞内での化学反応を観察することも可能だろうと付け加
えた。先端に分子が結合したとき蛍光を発するようにデザインしたり、電荷の変化を検出
できるようにしておけば、新薬に対する細胞の応答を調べることもできるだろう。
Nottingham大学で分子医薬を研究しているIan Hallは、喘息や嚢胞性線維症なヒト細胞
の疾病の研究に特に有用だろうと語った。このような細胞はたいてい得られる量が少ない
ので、病気の細胞一個だけの化学反応を検出できる信頼性の高い方法は非常に有益なのだ
という。「私にとってかなり重要な問題は細胞が足りないことだ。」
記事オリジナルはこちらです。
[email protected] 13�December�2004; | doi:10.1038/news041213-2
Living cells get nanosurgery
Mark Peplow
http://www.nature.com/news/2004/041213/full/041213-2.html
Nanoscale Operation of a Living Cell Using an Atomic Force Microscope with a Nanoneedle
Ikuo Obataya, Chikashi Nakamura, SungWoong Han, Noriyuki Nakamura, and Jun Miyake
Nano Lett.; 2004; ASAP Web Release Date: 25-Nov-2004; (Letter) DOI: 10.1021/nl0485399
http://pubs3.acs.org/acs/journals/doilookup?in_doi=10.1021/nl0485399
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2 ：名無しのひみつ：04/12/18 16:08:05 ID:BCZBADSM
さむらい
さむらい
ブシドー
さむらい
ブシドー
3 ：名無しのひみつ：04/12/18 16:14:39 ID:BCZBADSM
さむらい
さむらい
ブシドー
さむらい
ブシドー
4 ：名無しのひみつ：04/12/18 17:33:00 ID:yOB8imN6
いいね〜。
5 ：分子ビーム！(ノ≧∀≦)ノ・‥…━━φ ★：04/12/18 18:09:36 ID:???
AFMのカンチレバーのマイクロマシンへの応用って
今結構盛んみたいね
今結構盛んみたいね
6 ：名無しのひみつ：04/12/18 19:04:40 ID:vhEQtxbx
いずれAFM殺人事件とか起こるの？
密室の研究室中で華麗なトラップによってAFMが倒れてきて
研究者がその下敷きになってとかか
ＡＦＭは高いからもっと別の器材にしよう
研究者がその下敷きになってとかか
ＡＦＭは高いからもっと別の器材にしよう
8 ：名無しのひみつ：04/12/18 22:38:38 ID:+DZBzzLg
>>7
うちのAFMって30cm四方、高さ50cmぐらいなんだけど。
うちのAFMって30cm四方、高さ50cmぐらいなんだけど。
10 ：名無しのひみつ：04/12/18 23:46:08 ID:+DZBzzLg
>>10
試料がどんな物かは言えないけどありえないほど荒れてる表面じゃないからおそらく使い方が悪いのかと・・・。
しかしその使える1人が外国人教授、調整のニュアンスが微妙にわからん罠。
ウチのポンコツSEMじゃピントズレまくりで正確な数値が採れないので駄目なのですよ・・・。
（運良く撮れても制御PCのOSが落ちたり・・・）
STMなんて無いし・・・。どうすりゃいいんだろ・・・。
試料がどんな物かは言えないけどありえないほど荒れてる表面じゃないからおそらく使い方が悪いのかと・・・。
しかしその使える1人が外国人教授、調整のニュアンスが微妙にわからん罠。
ウチのポンコツSEMじゃピントズレまくりで正確な数値が採れないので駄目なのですよ・・・。
（運良く撮れても制御PCのOSが落ちたり・・・）
STMなんて無いし・・・。どうすりゃいいんだろ・・・。
自作しかないな
13 ：名無しのひみつ：04/12/20 15:03:26 ID:HH3kW6Vx
うちに使ってないAFMが3台ぐらいあったような。
それあげる ( ・∀・)つ ■
ってかうちはSEMが欲しい。
仕方なくSTEM使ってるんだが薄膜化するのが('A`)ﾏﾝﾄﾞｸｾ
それあげる ( ・∀・)つ ■
ってかうちはSEMが欲しい。
仕方なくSTEM使ってるんだが薄膜化するのが('A`)ﾏﾝﾄﾞｸｾ
14 ：名無しのひみつ：
>>13
くれ。筑波まで取りに行けばいいのか？
くれ。筑波まで取りに行けばいいのか？