Anasys IR3 webslider 2018.065

ライフサイエンス

ライフサイエンス研究は、新しいナノスケールのIR分光法により、新しい発見を継続的に達成しています。 nanoIR3は、比類のないナノスケールのFTIR分光法、ならびに広範囲の生物材料の化学的、構造的および機械的特性マッピングを提供します。 AFM-IRを使用している研究者らは、疾患の形成に関連するタンパク質の二次構造に画期的な結論を出しています。下記のアプリケーションが含まれます:

  • 細胞、タンパク質、細菌
  • 組織、骨、髪
  • バイオマテリアルとバイオミネラル
  • 医薬品
  • 木と植物のサンプル
  • バイオポリマーフィルム

 

 

AFM-IRはまた、組織、骨、木材、バイオマテリアル、バイオミネラル、医薬品、その他多くのサンプルタイプのナノスケールの分光分析にも優れています。


タンパク質二次構造 - 単繊維

Kulik Data

アミドI吸収を示す単一コラーゲン繊維のトポグラフィ的、化学的および機械的分析 Image courtesy of EPFL, Switzerland.

タンパク質構造

Dietler Data

37℃でインキュベートする前のジョセフィンタンパク質のAFM−赤外化学マップおよびスペクトル。(a)AFM高さ画像。 (b)1700cm-1(アミドI)、(c)1655cm-1(アミドI)、(d)1300cm-1(アミドIII)における赤外吸収マップ。スケールバー、2mm。 (e)赤外スペクトル。 (f)アミドIバンドの平均オリゴマー赤外スペクトルおよび二次構造デコンボリューションイメージ。Image courtesy of F.S. Ruggeri et al. DOI: 10.1038/ncomms88311


角質層におけるトリグリセリドの分布

Distribution Of Triglycerides Stratum Corneum

角質層は皮膚の最外層であり、角質細胞、タンパク質の密なネットワーク、および細胞間脂質からなる。上記:AFM-IRは、1650cm-1におけるアミドI吸収帯と比較して1732cm-1における吸収帯を画像化することによって角質層の細胞間脂質の分布をマッピングするために使用された。

毛髪の化学分析

HairCross section 2

集光アンテナタンパク質 II

Light Harvesting Complex

集光アンテナタンパク質II (a)表面トポグラフィ、(b)機械的剛性マップ、および(c)試料の1x1μm領域上に同時に記録されたリポタンパク質多層二重層のIR吸収パターン。厚さは約1.2μmであった。 IR吸収マップに寄与するデータは、波数1650cm-1で得た。走査解像度:X=512点、Y=256点。走査速度:0.4Hz、8つの共平均。

バクテリアにおける紫膜

ResonanceEnhancedAFM IR5nmBiologicalMembrane

共鳴増強AFM-IRを使用して、1660cm-1のHalobacterium salinarium膜のトポグラフィ画像およびAFM-IR画像を収集した。 IRスペクトルは、アミドI吸収帯の位置によって膜タンパク質のαヘリックス構造を同定する。


自己組織化単分子膜

Self Assembled Monolayers

金基板上のPEGメチルエーテルチオールの単層島フィルムのAFMイメージ、AFM -IRイメージおよび共鳴増強AFM-IR分光イメージ。

バイオ再生可能ポリマー

Biorenewable Polymer2

局所的に熱処理したポリヒドロキシブチレート(PHB)のIRスペクトルは結晶質/非晶質含量の変化を明らかにする。(C-O-C stretches, 1270cm-1)


Biominerals absorptionRate

AFM-IRスペクトルは、骨の内側から外側へのミネラル/タンパク質濃度の変動を明らかにします。

Biomerals

製薬

Pharmaceutical2

AFM-IRは、薬物分散液中の活性医薬成分と受動担体材料の相分離を研究するために使用されます。上:AFMトポグラフィ画像(左)は、デキストランマトリックス中のポリビニルピロリドン(PVP)ドメインの相分離を示しています。これは、AFM-IRスペクトル(右)によって容易に識別されます。

植物

Biomaterials2

AFM-IRを使用した木材の化学分析は、木材複合材料、保存処理、およびバイオ燃料用のトランスジェニック木材の高空間分解能化学情報を提供します。上:切断した木材サンプルのAFMトポグラフィ画像(左)とAFM-IRスペクトル(右)は、細胞壁と中層板の間のリグニンとセルロースの比率の変化を示しています。


細胞内化学イメージング

Life Sciences2

アミドIおよびIIバンド(1648、1536 cm -1)の微妙なシフトがその脂質/トリグリセリド含有量(1732 cm -1)と共に示されている癌細胞の局所吸収スペクトル。

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ストレプトミセス細菌の内部構造の表面トポグラフィ(左)。トリグリセリド吸収帯(中央)を介した脂質小胞分布の画像。バクテリア(青)とベシクル(黒)のAFM-IRスペクトル、両方のスペクトルのカルボニルエステルバンドを特定する(右)。スキャンサイズ:20 µm x 10 µm Deniset-Besseau, et al, Chem. Lett., 5 (4) 654–658 (2014)