東海大ら,生体組織の乾燥とブレを防ぐ観察手法を確立

東海大学と北海道大学の研究グループは,生体組織の乾燥とブレを防ぎつつ,高解像度でのイメージングを実現する,新しい発想の観察試料作成技術「撥水性超薄膜ラッピング法」を確立した(ニュースリリース)。

イメージングにおける観察試料の作成にあたっては,観察したい生体組織をガラス基板に乗せたあと,乾燥を防ぐために緩衝液を滴下し,カバーガラスで覆う手法,もしくはアガロースなどのヒドロゲルで包埋する手法が用いられている。しかし,前者の手法では,生体組織が破壊されたり,観察中に顕微鏡のステージを動かす際の慣性の力によって生体組織がブレたりする。

また,後者ではガラス基板と生体組織の間にゲルが入り込み,高解像度の画像が取得できないなどの問題があり,依然として研究者は独自の経験やノウハウによる観察を行なっている。さらに,後者の場合,生体組織を透明化したとしても,ヒドロゲルの添加によってもとの不透明な状態に戻ってしまうという問題もある。

研究グループはこれまで,厚みを100㎚程度に制御した「高分子超薄膜」を研究対象とし,反応性官能基や接着剤を使用することなくガラスやプラスチック,生体組織などさまざまな表面に吸着する特性を見いだしてきた。研究では,こうした超薄膜の高接着性を利用して生体組織をラッピングしてみた。

研究では,撥水性高分子として水とほぼ同じ屈折率を持つ,旭硝子製のフッ素樹脂を材料とする撥水性超薄膜を開発し,保水・保定を実現する生体組織用の高解像度イメージングツールに応用した。さらに,透明化した生体組織を長時間イメージングできるよう,従来法では達成できないヒドロゲルとの併用法を新規に開発した。

作成した撥水性超薄膜の水接触角は111±1°と計測され,その表面は撥水性であることを確認した。さらに,超薄膜の膜厚はスピンコート時の材料溶液の濃度に比例し,膜厚は約18~687㎚の間で任意に制御できることも確認した。

また,超薄膜の接着強度を超薄膜スクラッチ試験機にて測定したところ,膜厚150㎚以下に制御すると接着強度が向上することを実証した。さらに,分光光度計にて超薄膜の透過率を測定したところ,紫外・可視領域(200~800㎚)において光の吸収はみられず,高い透明性が裏付けられた。

生体組織に見立てたアルギン酸からなるヒドロゲルをモデルとして用い,超薄膜の保水効果を検証したところ,その撥水性によりゲルの乾燥を防止するラッピングシートとして機能することを実証した。これは,撥水性が保水効果に転換したことを意味する。

キーワード:

関連記事

  • 京大など、有機半導体薄膜の構造を分子レベルで正確に解明

    京都大学とオーストラリア グラーツ工科大学は、有機半導体が基板上でつくる厚さ数nmの超薄膜の構造を分子レベルで正確に解明することに成功した(ニュースリリース)。 有機材料は同じ化合物でも複数の異なる結晶構造をとることがで…

    2026.01.30
  • 東大と理研、量子センシングの応用に期待される薄膜振動子の作製に成功

    東京大学と理化学研究所は、エピタキシャル成長した高品質な窒化チタン薄膜を用いて、損失の少ない高性能な薄膜振動子を作製することに成功した(ニュースリリース)。 微細加工技術によって作製された機械振動子は、光やマイクロ波を用…

    2025.12.17
  • 京大,光で分解可能な高分子を開発

    京都大学の研究グループは,配列制御ラジカル共重合と重合後修飾反応によってケトンのカルボニル基が周期的に導入された高分子の合成手法を開発した(ニュースリリース)。 プラスチックやゴムとして用いられる高分子は,安定な材料とし…

    2025.10.22
  • 九大,液晶と高分子の複合材料で生じる特性を解析

    九州大学の研究グループは,高分子ネットワーク液晶に電圧を加えて流れを起こす実験を行ない,液晶が高分子の細かい網目構造に閉じ込められると,電圧をかけたときに現れる流れの模様がゆがみ,動きが遅くなる,さらに電流が流れにくくな…

    2025.10.10
  • 筑波大,発光スペクトルで鉄酸化物薄膜の作成中解析

    筑波大学の研究グループは,電子デバイスなどの材料に用いる鉄酸化物薄膜の作製において,反応性スパッタ中に生じるプラズマ発光スペクトルの全波長データを機械学習で解析し,生成する薄膜の価数状態と成長速度をリアルタイムに推定する…

    2025.09.17

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア