ナノリサーチ原子間力顕微鏡 FlexAFM

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ナノリサーチ原子間力顕微鏡 FlexAFM

よりよい研究成果のためには、目的に応じてどのような測定系であっても、すぐに必要な情報を提供する測定装置が求められます。Nanosurf独自の設計と技術力が生み出したFlexAFMは、これまでのAFMの中でも最も多機能で柔軟なシステムで、用意にさまざまなアプリケーションを可能にします。C3000コントローラの柔軟な拡張性によりあらゆるアプリケーションが可能となります。

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FlexAFM-あらゆる測定系に対応するフレキシビリティ

for Material Science

for Life Science

主な特長と利点
・フレクシャーベースのスキャナ技術によるフラットでリニアなスキャニング
・FlexAFMの液中測定も含む多様な測定モードが利用可能
・柔軟で拡張性の高い試料ステージのデザインコンセプトにより、様々な測定系が構築可能。
・Zeiss/NIKON/Olympus/Leicaの倒立顕微鏡にも対応可
・カンチレバーホルダーは完全に取外し可能。ホルダーのカスタマイズにより原理的に異なる測定系も構築可能

■試料ステージ

特定の実験系に合わせて設計された様々なステージを利用可能です。すべてのスタンドアローン型ステージは、アクティブ防振テーブルに安定に固定することができます。ステージとしては、簡易ステージから始まり、オプションでXYマイクロメーターステージ、厚めのサンプルを可能にするための延長オプションなどを取り揃えています。

試料をX、Y、Z方向にモーターで移動させるために、ATS 204をご用意しています。これは、ステージ制御ユニットおよび付属のソフトウェアを介して、移動を制御や自動化を実現できます。さらに、ステージ上に接着力測定などに最適なオプションとして、高分解能100µm Z ピエゾステージ（センサー内蔵）を搭載することができます。

高さを可変にすることで、厚い試料を測定したい場合には、試料とスキャンヘッド間の距離を簡単に延長することができます。この延長オプションは上記各ステージに対応しています。また、倒立顕微鏡オプションは、多くの種類の倒立顕微鏡とシームレスに統合することができ、AFMと光学データ（蛍光/位相差/明視野）の組み合わせを可能にします。

■カンチレバーホルダー

AFMの検出系の中心パーツはカンチレバーホルダーです。Nanosurfは、既存のAFM操作の弱点であった使いにくさを、そのデザインによって解決してきました。ホルダーにはカンチレバーをμmオーダーで精確に固定できるアライメント溝があり、Nanosurfのトップビュー/サイドビュー技術による光学観察系が含まれています。ホルダーはAFMヘッドユニットに磁力で固定されるため、着脱は容易で、カンチレバーの交換を手早くでき清掃や洗浄が可能です。カンチレバーホルダーには、プローブと導電性であるもの、FluidFMに対応するもの、剛性の高い固定方法のものが用意されています。

■機能概要

〇測定オプション

スタティック/ダイナミック/位相イメージング
リソグラフィー
電気特性測定：C-AFM PFM EFM KPFM
デュアルパスモード
力学測定 Flex-ANA：ナノ自動メカニカル測定
電気化学測定
シグナルI/O
走査型熱顕微鏡測定
スクリプティングインターフェースオプション

〇FluidFM®

スポッティング・ナノリソグラフィー
SICM(走査型イオン電導度測定)
シングルセルインジェクション/エクストラクション
シングルセル結合力
シングルバクテリア結合力
コロイド力学測定

〇環境制御

環境制御セル
冷却/加熱オプション
湿度調整オプション
ペトリディッシュステージ(加熱ステージ可)
サンプル加熱ステージ
防音箱：AE150
強磁場サンプルホルダー

〇ステージ・光学系

全電動ステージ
倒立顕微鏡ステージ(電動・手動)
150µm Zアクチュエーター
カバースリップホルダー
トップビュー/サイドビューカメラ
DIMO (Digital Inverted Microscope)
光学系搭載オプション

Gwyddionによる解析方法

Gwyddion splash

Gwyddionは、SPM解析に用いられるポピュラーなツールです。使い方は、以下の資料をご覧ください。

・Gwyddionによる解析方法 (PDF)

FlexAFM

: Liquid/Air Flatホルダー

各FlexAFMシステムに付属する標準のカンチレバーホルダーは、「Liquid/Air Flat」タイプです。平面ガラス光学系により、液体と空気中での測定が可能です。液滴中の測定に加えて、高さ6mmまでのペトリディッシュに浸漬した状態で測定することができます。

SThMホルダー

AppNano Vertisense SThMプローブの使用に最適化されたカンチレバーホルダーにより、走査型熱顕微鏡測定を可能にします。

FluidFMホルダー

カンチレバーホルダーFluidFM®は、液体や気体を吸入・吐出できる中空のカンチレバーが予めマウントされたCytoClipsを固定できる専用のカンチレバーホルダーです。この中空のカンチレバーはマイクロ流体圧力制御システムに結合でき、シングルセルアプリケーション等において、力測定と流体制御が同時に可能となります。

: サンプルステージ 204

もっともシンプルな試料ステージで、IsoStage300に固定できます

マイクロメーター駆動ステージ

これはSample stage 204にマイクロメーター付きステージを組み合わせたもので、XY方向に13mm x 13mmの範囲、10μmの精度で移動できます。

全電動モーターステージ 204

モーターによってXYZ方向に試料位置を制御できる自動ステージです。XYZ方向に32x32x5mmの範囲移動できます。ソフトウェアのステージコントロールやスクリプト、バッチマネージャーによって測定の自動化が可能です。

ECサンプルセルホルダー

ポテンショスタット・ガルバノスタットによる電気化学的な制御下での in situ 表面観察が可能です。

倒立顕微鏡サンプルステージ

倒立型の顕微鏡用ステージです。Zeiss/NIKON/Olympus/Leicaに対応しています。

高さ拡張機能

試料との距離を延長するオプションです。厚さ0-12mmの試料に対応できるようになります。

防音箱：Acoustic Enclosure 350

FlexAFMシステム一式とIsostage300を組み合わせて使用可能です。

アクティブ防振台：Isostage 300

FlexAFM、NaioAFM、NaniteAFM専用高性能アクティブ防振台です。
Spike Guard:ノイズによりスキャンができなかった箇所を再スキャン

FlexAFM ビデオカメラ

トップビューカメラ：5 MP, 1.5 x 1.1 mm, color
サイドビューカメラ：5 MP, 3.2 x 3.2 mm, color

環境制御サンプルセル

湿度調整、ガス雰囲気下でのAFM測定が可能です。

Flex ANAアップデート

ナノメカニカル解析
凹凸のある表面の完全自動測定と
組織と軟らかい物質の定量分析が可能です。
迅速かつ再現性の高い弾性率測定が可能です。

FluidFM アップデート

単一細胞やその他の小さな物体、表面、組織のマイクロマニピュレーション可能なオプションです。
中空カンチレバーを介して、インジェクション、ピックアンドプレース、接着力、弾性測定、スポッティングなどのアプリケーションに対応します。
Flex－Axiom、Flex-Bioどちらでにでも適したセットアップが可能です。

本ページの「カタログダウンロード」から詳細な仕様を掲載したカタログをご覧いただけます。

■ANA-自動ナノメカニカル測定

大規模サンプルや複数サンプルの複雑な自動測定には、ANAアドオンをご用意しています。これは、追加のトップビューカメラと専用のソフトウェアパッケージで構成されています。カメラを使って、画面上で測定ポイントを選択し、システムが自動で測定を行います。
例は、Flex-ANAを使用して、3つの異なる医療用チューブの機械的特性を連続して自動測定したものです。

左のサンプルの概要画像は、システムがナノメカニクス測定を自動的に実行する位置（番号1～12）と3つのチューブを重ね合わせたものです。
右のグラフは種々の医療用チューブの弾性率を表しています。ポリマーコーティングは、コーティングされていないチューブよりも数桁低い弾性率をチューブ表面に付与します。この柔らかさは、軟らかい生体組織に見られる柔らかさに匹敵します。ヒストグラムは、各チューブでプローブした少なくとも3つの異なる領域の結果をプールしたものです。

■イメージング(Topography)

■左図
Topography of single pyrene nanosheet (adapted with permission from Chem. Mater. 27, 1426–31. Copyright 2015 American Chemical Society)
■中央
Topography of SrTiO3 in dynamic mode. Scan size: 1 µm
■右図
Atomic grid on mica measured with lateral force microscopy

■イメージング(LFM、MFM、KPFM)

■左図
Quality control of CVD-grown graphene flakes on post-oxidized copper measured by friction (data courtesy: Newtec engineering A/S)
■中央
MFM and topography on artificial spin ice (data courtesy: Prof. S. Ferreira)
■右図　
KPFM and topography recorded in a single run

■液中イメージング・フォースカーブ測定

■左図
バクテリオロドプシン2次元結晶の液中イメージング。スキャンサイズ 140nm、背景の減算のみ行った生データ。(Inset) 平均化像内の3つの3量体を白線で示した。
■中央
結晶格子パワースペクトルから、水平方向の分解能が点線で示した1nmを超えていることが分かる。
■右図
単一分子のフォースカーブ測定。制御されたプローブの引き上げによって、膜タンパク質であるバクテリオロドプシン(BR)のC末端からアンフォールドした際の力学応答を水溶液中で測定できた。WLCカーブがBRのアンフォールディングに見られる2種類の力学応答に対応している。

動画

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