黑料网

国立大学法人東海国立大学機構 黑料网大学院工学研究科／金沢大学ナノ生命科学研究所（WPI-NanoLSI）の高桥康史教授，WPI-NanoLSIの華山力成教授，福間剛士教授，および海外主任研究者（PI）で英国?インペリアル?カレッジ?ロンドンのユリ?コルチェフ教授らの共同研究グループは，生細胞表面の構造をナノスケールのレベルで可視化する技術を確立し，細胞外物質の取り込み過程や，細胞間コミュニケーションに関与するエクソソーム^（※1）の可视化に成功しました。
ウィルスの细胞内への侵入や，细胞内外との物质のやり取りを観察するためには，现状の顕微镜技术の空间分解能では不十分です。そのため，超解像度顕微镜^{（※2）な}ど高分解能化が进められていますが，依然として空间分解能に课题を抱えています。细胞を生きたまま直接可视化するライブセルイメージングは，细胞のダイナミックな动きを理解することのできる方法です。走査型イオンコンダクタンス顕微镜（厂滨颁惭）^（※3）は，细胞のナノ构造を侵袭することなく生きた状态でライブイメージングを行うことができます。しかしながら，厂滨颁惭の解像度向上に不可欠なガラスナノピペット^（※4）の微细化が困难なため，これまではその高度な技术を持つ限られた研究グループのみが超解像度のイメージングを达成してきました。本研究では，このような细胞表面のナノスケールの构造変化を再现性良く観察するため，キーとなる微细なガラスナノピペットの作製法を确立しました。さらに，高解像度厂滨颁惭により，细胞外の物质を取り込む过程の1つであるエンドサイトーシスを连続的に可视化することや，细胞外へ放出されるエクソソームの动きを捉えることに成功しました。
本研究成果は，2023年8月20日付（米国東部時間）でアメリカ化学雑誌「Analytical Chemistry」のオンライン版に掲載されました。

【ポイント】

●　生きた细胞のダイナミックな构造変化をナノスケールで可视化。
●　イメージングの再现性を大幅に向上させるプローブ作製方法を确立。
●　细胞外物质の取り込み过程を可视化。
●　细胞が放出したエクソソームを直接可视化。
●　细胞间コミュニケーションの理解への贡献が期待。
　

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【用语解説】

※1　エクソソーム
細胞から分泌される直径50-150 ナノメートル（nm：10億分の1メートル）の顆粒状の物質。その表面は細胞膜由来の脂質，タンパク質を含み，内部には核酸（マイクロRNA，メッセンジャーRNA，DNAなど）やタンパク質など細胞内の物質を含む。

※2　超解像度顕微镜
蛍光分子の特徴を巧みに利用することで，回折限界を超えた高い空间分解能を达成する手法。时空间分解能はトレードオフであり，さまざまな手法が开発されている。

※3　走査型イオンコンダクタンス顕微镜（厂滨颁惭）
ガラスナノピペットをプローブに用いて，溶液中でイオン电流をフィードバックシグナル
として利用し，ガラスナノピペットと试料との距离を制御しながら，试料表面の形状を计
测する手法。

※4　ガラスナノピペット
ガラスキャピラリー（毛细管）を，専用の伸长装置を使って，加热しながら引っ张ることで作製した尖った先端部にナノスケールの开口を有する中空のガラスピペット。

【论文情报】

雑誌名：Analytical Chemistry

論文名：Nanopipette Fabrication Guidelines for SICM Nanoscale Imaging
（走査型イオンコンダクタンス顕微镜を用いたナノスケールのイメージングのためのガラスナノピペットの作製方法のガイドライン）

著者名：Yasufumi Takahashi^1,2*, Yuya Sasaki³, Takeshi Yoshida¹, Honda Kota², Yuanshu Zhou¹, Takafumi Miyamoto³, Tomoko Motoo¹, Hiroki Higashi³, Andrew Shevchuk⁴, Yuri Korchev^1,4, Hiroki Ida², Rikinari Hanayama¹, Takeshi Fukuma¹
（髙桥康史，佐々木祐哉，吉田孟史，本田航大，周縁殊，宫本贵史，元尾朋子，东宏树，アンドリュー?シェブチェック，ユリ?コルチェフ，井田大贵，华山力成，福间刚士）

1. 金沢大学ナノ生命科学研究所
2. 黑料网大学院工学研究科
3. 金沢大学大学院自然科学研究科
4. 英国 インペリアル?カレッジ?ロンドン

掲载日时：2023年8月20日（米国东部时间）にオンライン版に掲载

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【研究代表者】