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先端的研究

 ホーム研究科概要先端的研究 > 金沢大学先端科学・イノベーション推進機構「先端AFM技術の融合とナノバイオへの展開」

金沢大学先端科学・イノベーション推進機構
「先端AFM技術の融合とナノバイオへの展開」

代表 数物科学専攻 安藤 敏夫


高速AFMが捉えたバイオ分子。動画から切り出した像。
左はDNAとヒストンの複合体で,ヌクレオソームと呼ばれる。
右はタンパク質の2次元結晶中にできた格子欠陥
(黒い点)の動きを捉えた像。

 金沢大学先端科学・イノベーション推進機構の重点プログラム「先端AFM技術の融合とナノバイオへの展開」は,ナノテクノロジーとバイオを融合させた新しい学問領域を技術革新により創成することを目指しています。特に,生きたバイオ分子のダイナミックな振舞いなどを直接イメージングする先進技術を開発し,バイオ研究を変革することを狙っています。その技術の基本となる原子間力顕微鏡(AFM)のイメージング速度を飛躍的に向上させることに既に成功し,右図にあるような像(実際には動画)を得られるまでになっています。バイオ分子が機能している様子を手に取るように見ることができ,その映像から機能する分子レベルの仕組みを従来とは比べものにならない程迅速に解明できます。
 これまでの開発成果を基盤として,現在2つの方向に展開を図るべく活動を進めています。ひとつは,この世界初の顕微鏡技術を世界に広く普及させる活動です。ヨーロッパの研究者と国際コンソーシアムを立ち上げ,彼らに我々の技術を移転して多様なバイオ分子系の観察を開始しました。それと同時に,国内外のメーカが製品化するための技術協力も進めています。もうひとつの活動は,現在の装置では未だ見えないバイオ世界の観察を可能にする次世代の革新的な高速AFMの開発研究です。生きた細胞表面で起こっているバイオ分子の活動や細胞内小器官の振舞いを高い解像度で直接見ることのできる顕微鏡です。これにより応用範囲が格段に広がり,得られる新知見が飛躍的に増えるものと期待されます。非常にチャレンジングな研究ですので,そう簡単ではありませんが,人類のひとつの夢を実現すべく研究に邁進しています。