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Scanning Ion Conductance Microscopy (SICM) is the New Generation Bio-microscope

SICM은 생리학적 조건에서 200nm미만의 해상도를 보장하는 나노 스케일의 바이오 이미지를 제공합니다. SICM이 제공하는 바이오 이미지는 주사 전자 현미경(SEM)과 원자현미경(AFM)에서 발견되었던 형태상의 변형이 없습니다.

sicm-new-generation
 

Park Scanning Ion Conductance Microscopy

Park Systems가 개발한 SICM에서는 전해액으로 채워진 나노 스케일의 유리 피펫이 이온센서로서의 역할을 합니다. 이 유리 피펫은 액체에 완전히 담가진 샘플의 위치와 관련된 피드백을 제공합니다. 이온전류를 고정시킴으로써 피펫-팁은 샘플로부터의 거리를 유지합니다. 이와 달리 AFM의 경우는 일반적으로 탐침의 팁과 샘플 사이 힘의 상호작용을 필요로 합니다. 

pipetteAFM은 극도로 얇은 캔틸레버와 팁을 탐침으로 사용하는 반면, Park Systems의 SICM은 안지름 80~100nm의 유리 피펫과 안지름 30~50nm의 석영 피펫을 탐침으로 사용합니다.
 

No Force, Non-Contact Imaging in Liquid

pipette2

대기에서 작동하는 주사형 터널현미경(STM)과 비슷하게, Park Systems의 SICM은 샘플과의 물리적 접촉 없이 액체 내에서 작동합니다. 샘플과 피펫의 양측에 있는 전극은 주위 용액에서 이온전류를 흐르게 합니다. 센서는 전류의 피펫과 샘플 사이의 거리가 가까워짐에 따라 감소하는 전류의 흐름을 측정합니다. 비접촉 상태를 유지하기 위해 거리를 관찰하며 피펫과 샘플의 위치를 바로 잡습니다.

 

 

Park SICM Can Image Regardless of Cell Types

  • 근세포나 골세포와 같은 단단한 세포만 이미징할 수 있는 AFM에 반해, SICM은 뉴런과 같은 연한 세포도 이미징이 가능함
sicm-range
  • SICM은 뉴런의 가사 상태 망도 이미징이 가능
network-neuronalCourtesy of Prof. Ushiki (Niigata Univ., Japan)
 
 

Advanced Park AFM Technology Enables to Perform Accurate Force-distance Spectroscopy

AFM의 힘-거리 분광법은 다양한 생물학적 시료들의 생체역학적 속성들을 나타내는 데에 유용한 툴입니다. 힘-거리 분광법에서 캔틸레버 팁은 정밀하게 조정되는 Z 스캐너로 샘플표면과 접촉시의 정략적 힘데이터를 얻을수 있다.

시장을 주도하는 낮은 노이즈의 Z 검출기는 Z 스캐너 움직임의 정밀한 조정을 가능하게 합니다. 이는 힘-거리 분광법이 시행되는 동안 정확한 양의 힘이 샘플 표면에 적용되도록 하며, 이 분광법은 나노-뉴턴 스케일의 범위에서의 생체역학적 특성을 더욱 상세하게 나타내는 것이 가능합니다.

 
  • 힘-거리 분광법은 팁의 끝부분과 샘플 사이의 기계적 상호작용을 측정함
  • 캔틸레버를 샘플 표면에 접촉하는 것을 통해 힘-거리 곡선을 획득할 수 있음
perform-afm
  • AFM을 통한 단일 근섬유의 나노역학
cell-mechanicInternational Nano-Conference(ICN+T), Basel (CH), 2006, Noemi Rozlosnik Technical University of Denmark
 
 
 

Advanced Bio-mechanical Property Measurement by Calculating Elastic Modulus (Young’s Modulus)

Herzian 모델과 Oliver 모델을 이용하면, 정확하게 획득된 힘-거리 분광 데이터로부터 탄성계수(영 계수)를 자동으로 계산할 수 있습니다. 데이터 분석 소프트웨어인 XEI에 내장되어 있는 이 두 가지의 계산법은 힘-거리 곡선의 생체역학적 데이터 검증을 강화시켜줄 것입니다.

 
  • 가해진 힘을 통한 실제 깊이와 변형된 샘플의 획득 (separation - force curve)
applied-force
  • Herzian 모델을 이용하여 탄성계수를 계산
hertzian-model
 
 

Park SICM and Park AFM Technologies Put Together

Outstanding Investigation Tool for Biological Research by Combining Physiological Morphology with Bio-Mechanical Property Measurements

Park NX-Bio combines Park SICM’s ability to interpret morphology under true physiological conditions and Park AFM’s capacity to acquire bio-mechanical property data (elastic modulus) accurately. This enables researchers to understand the fundamentals of their biological materials at a deeper level.

nx-bio-afm-sicm
 

NX-BIO-Technical Info