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BIXAM(ビグザム)は、倒立型光学顕微鏡・共焦点顕微鏡とAFMを一体化したシステムの試作機です。
「光学顕微鏡による蛍光観察」と「AFMによる動画観察」を同時に行うことができます。

BIXAMの高分解観察例をご紹介いたします。

BIXAM(ビグザム)を用いて観察された画像が、新たな発見とともに論文誌に掲載されました。

アンルーフ細胞で見えた溶液環境下での細胞骨格観察
アンルーフ細胞で見えた溶液環境下での細胞骨格観察:
クラスリンコート(CL)やカベオリ(CV)とアクチンの相対位置が観察できます。
拡大すればアクチンの向きも分かります。
名古屋大学構造生物学研究センター臼倉先生よりご提供いただきました(※5-1)。
“An Unroofing Method to Observe the Cytoskeleton Directly at Molecular Resolution
Using Atomic Force Microscopy,“Eiji Usukura et al., Scientific Reports, 27472 (2016)
doi:10.1038/srep27472 新規タブで開きます
溶液中で観察されたアクチン(A)
アクチンにトロポミオシンが絡みついている像(B)
溶液下での生体由来分子複合体のBIXAM観察
(A)アクチン像(B)アクチンにトロポミオシンが絡みついている像
名古屋大学構造生物学研究センター成田先生よりご提供いただきました(※5-2)。
“Direct Observation of the Actin Filament by Tip-scan Atomic Force Microscopy,”
Akihiro Narita et al., Microscopy (Tokyo) (2016)
doi: 10.1093/jmicro/dfw017 新規タブで開きます
ショウジョウバエの接着タンパクの細胞外ドメインのBIXAM観察
(A) ショウジョウバエ E-カドヘリンの全体構造. (B) ショウジョウバエ E-カドヘリンの先端側の6個の細胞外カドヘリンドメイン EC1-EC6の観察像 (上). EC1-EC6のEC6側にGFPを付加したEC1-EC6-GFPの観察像 (下). (C) EC1-EC6の高倍率の観察像. (D) EC1-EC6が反転する様子を捉えた連続画像. 白矢印はGFPを、黄色矢印は先端側のECドメインを示す. スケールバーは10nm.
JT生命誌研究館(大阪大学大学院理学研究科生物科学専攻) 小田先生よりご提供いただきました(※6-1)。
JT生命誌研究館のプレスリリースへのリンクはこちら 新規タブで開きます
“Divergence of Structural Strategies for Homophilic E-cadherin Binding Among Bilaterians,”
Shigetaka Nishiguchi et al., Journal of Cell Science (2016)
doi: 10.1242/jcs.189258 新規タブで開きます

光学顕微鏡とAFM※2の同時動画観察が可能に!

共焦点顕微鏡とAFMの同時観察例
生細胞COS‐7のクラスリンとカベオリンを蛍光標識し、共焦点顕微鏡(FV1200)で蛍光観察すると同時に、
AFMでエンドサイトーシスのピットを観察した結果
生細胞COS7(ミトコンドリア)の共焦点観察像とAFM観察像のオーバーレイ(静止画)
生細胞COS7(ミトコンドリア)の共焦点観察像とAFM観察像のオーバーレイ(静止画)
  • 生細胞の表面をAFM観察

    細胞膜上の動態観察(エンドサイトーシス)

  • 生細胞の内部をAFM観察 細胞膜越しに小器官(アクチン)の動態を観察(※3)

生命科学研究分野でよく用いられているTIRFや超解像などの高分解能蛍光顕微鏡は、生細胞などの蛍光標識した部位を見つけられる、優れたツールです。その分解能は最高で約20nmに達するものです。個々の分子を見つけだし位置情報を提供します。

一方、従来のAFMは、1nm以下の分解能で高速に試料形状を観察することができる優れた装置ですが、観察している物質を識別することができません。AFMは、構造が既知である精製したタンパク質などの分子の観察に適した装置であり、様々な物質が混在する試料(例えば生細胞の膜表面)に対しては、何を見ているのか判別が困難でした。

BIXAMは、倒立型光学顕微鏡・共焦点顕微鏡とAFMのそれぞれの利点を活かした新しい観察システムです。観察したい部位を蛍光で標識し、その場所をAFMで観察することで、狙った部位の微細な形状や動きを観察できます。

培養細胞の観察

非固定の培養細胞の動態観察に力を発揮します。

細胞膜上の エンドサイトーシス・波うち等 を観察(A)、(D)
細胞膜越しで(細胞膜を破らずに) アクチンやミトコンドリア を観察(B)、(C)

培養細胞の観察

  • (A)NRK細胞のエンドサイトーシス
  • (B)NRK細胞中のアクチン束
  • (C)COS7を共焦点で蛍光観察し、同時にAFM観察
  • (D)COS7仮足の観察(※4)

脂質二重膜上で分子動態の観察

マイカ等の基板上に展開された脂質二重膜上での分子動態観察に力を発揮します。(※4)

  • DNA折り紙(※4-1)の観察

静止画にもBIXAM

静止画観察にも力を発揮します。
試料準備はスライドガラス上に試料を置くだけです。

アンルーフ細胞の観察(※5-1)

  • クラスリンコートの連続取得画像
    クラスリンコートの連続取得画像(A→C)
    20秒毎の画像 ※5-1
  • カベオラ
    カベオラ※5-1

精製系生体分子の観察

  • DNAの二重らせん
    DNAの二重らせん
  • ストレプトアビジン2D結晶
    ストレプトアビジン2D結晶

BIXAM ギャラリーBIXAM ギャラリー

  • BIXAM試作機
  • BIXAM試作機

BIXAM試作機の性能

BIXAMの特徴 光学顕微鏡とAFMの同時動画観察
光顕観察 倒立型光学顕微鏡・共焦点顕微鏡による観察
AFM部の特徴 カンチレバースキャンによる細胞等の液中動画観察
試料基板 スライドガラス
観察速度 0.05〜10fps(frames/sec)
観察範囲 X:3µm以上、Y:2µm以上、Z:1µm
カンチレバー USC-f0.8-k0.1-T12(NanoWorld AG)
BL-AC10FS; BL-AC10DS
観察環境 液中
観察モード ACモード

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お問い合わせ先

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オリンパス株式会社
医療要素開発本部マイクロシステム技術部
伊東、八木

TEL.042-691-8098 FAX.042-691-7509

受付時間:平日9:00〜17:00 ※土日、祝日を除く

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