特集

インタビュー
超高圧電子顕微鏡施設

人、技術補佐員2人、特任教員、施設長、副施設長を入れても10人程度の中で、それぞれに役割分担があって、それを心得ていて互いの守備範囲をどうオーバーラップさせていくか、最先端の研究を支える“技量・経験・判断”とはそういったチームワーク、全体への目配り・心配り、それらなしでは運営できません。
─チーム一丸となっての取り組みが、良い計測、良い結果に結びついていると？
もちろんそうです。大学という所はあまり人が入れ替わらな大活躍している「超高圧電子顕微鏡《下記参照》」。
その機能の素晴らしさは説明するまでもない。

いので、毎年みんなが一つずつ歳を重ねていく訳ですが、そだが、たとえると機動戦士ガンダム（※）に登場する各種のモビルスーツは、名パイロットとジョインれと共に技術も、人間的な幅も進化していくので、10年先を見トすることによって初めて素晴らしい力を発揮するように、超高圧電子顕微鏡で正確な計測をすつめながらそういったことを運営に生かしていくんです。
うまくるためには、使い手の技量の高さと瞬時の判断が肝要なのだという。

いく組織には必ずキーパーソンがいて、事務職員も技術職員

そのあたりについて、まずは施設長の武藤俊介教授に話を伺った。
（※）機動戦士ガンダム＝テレビアニメとして1979年から名古屋テレビほかで放映された。
日本サンライズ制作のロボットアニメ。

いった組み合わせや手法がほぼ無限にあるので、まず、ハー施設長
Prof. MUTO, Shunsuke

教授 武藤 俊介もおかげさまで非常に献身的に取り組んでくれて、いつも本
反応科学超高圧走査透過電子顕微鏡 JEM 1000K RS 高圧タンク

─主にどんなものを観察（分析）するんですか？

当に感謝しています。
─一方で、依頼があってこその結果だと思うのですが、どんドウェア（顕微鏡）をよく知っていること、ソフトウェア（コン以前は、電子線が当たることに対して比較的耐久性のあピュータ）がどんな風に動くかを熟知していることが不可欠でる、金属や半導体が主流で、主に結晶をあつかうために固体もちろん他大学や研究機関もありますが、特に今では民間す。
その上で、材料がどう反応するかということを瞬時に見極物理の基礎知識が重要でしたが、最近は複合材料といって、企業が多いです。
コーディネーターという、十分に企業で経験めて、適切なデータを適切な方法で取るという意味で、オペ異なる種類の材料が組み合わさっているものが増えました。

レーターの技量、知識、バックグランド、そういったものが決定

今はナノテクノロジーの時代で、一つの小さな部分、１μmの的にデータの良し悪しに反映されるわけです。

なところから依頼がありますか？

オーダーの中に、半導体やら絶縁体やらポリマーやら金属やら、いろいろなものがいっぱい詰まっているので、それぞれ分─そういった勘所は、やはり経験値が大きいんでしょうね。
確かに経験や知識がものを言うので、なるべく若い人にも析をし分ける必要があります。
これから伸びていくのはソフトマテリアルで、ポリマーや生物関係でしょう。

覚えてもらおうと、経験の浅いころから一緒にやって、あえて見てもらっています。彼らは熱心に専用のノートを作って知識

─ところで、環境がとても素晴らしいと伺いましたが、どう─早速ですが、観察に「使い手の技量の高さ」が求められの蓄積をしています。今の若い人はまさにコンピュータ化されいった所が？

るとは？

た装置をゲーム感覚で操作するのか、センスの良い人は本当「人」ですね。
いいスタッフに恵まれているということです。
こに覚えるのが早いです。今では、かなり高度なものまで、すっういう小さな組織は、もちろんたくさんの先生方に支えられてかり任せることができます。

いますが、常に常駐しているのは、事務職員2人、技術職員2

電子顕微鏡っていうのは、とても機能が多いんです。
どのカ
メラあるいは検出器を、どの条件で、どういう風に動かすかと超高圧電子顕微鏡施設プロフィール

3.6m

メイン顕微鏡名古屋大学の超高圧電子顕微鏡の歴史

名称 反応科学超高圧走査透過電子顕微鏡
JEM 1000K RS

1942年 日本の大学として初めて高さ ［上部］高電圧タンク 6.7m＋［中部］鏡筒部 3.6m＋［下部］除振台 3.7m＝14m

1972年 100万ボルト電子顕微鏡を工学部に設置

重量 ［上部］高電圧タンク 20t＋［中部］鏡筒部 10t＋［下部］除振台300t＝330t

1982年 125万ボルト超高圧電子顕微鏡設置

設置 2010年

3.7m

03

用 語 解 説

透過型電子顕微鏡を設置
特徴 非常に厚い試料の３次元立体観察ができること。
（電気学科 榊教授）
特に、各種ガスによる金属の酸化や触媒反応など、1965年 初めての50万ボルト電子顕微鏡を化学反応を「その場観察」できること。
理学部に設置（全国での先駆け）
元素分析および走査像によるマッピング機能。

6.7m

Ｈ Ｐ http://hvem.nagoya-microscopy.jp/

Eco Topia NEWS

施設のスタッフ一同

2010年 反応科学超高圧走査透過
電子顕微鏡《JEM 1000K RS》設置●ナノメートルのスケール程度、すなわち約0.５μm（＝500nm）
ほど ●電子顕微鏡（種類）【mm】単位、 だが、人が識別できるサイズはミリ光の波長の10万分の1以下の電子 ・透過型電子顕微鏡《TEM》…対象物に電1ミリの1,000分の1が1マイクロメートル 線を使った電子顕微鏡を用いると、光学顕 子を透過させて観察する。対象物は厚さ【μm】（たんぱく質や細胞の大きさがこの領 微鏡の約1,000倍もの分解能があり、0.１ 0.1μm以下のものが通常望ましい。
・走査型電子顕微鏡《SEM》…対象物の上域）
で、さらにその1,000分の1がナノメートル nmの原子も見える。
【nm】。
すなわち、1mmの100万分の1となる。に電子線を走らせ《scan》、対象物から出つまり、ナノメートルサイズの物質を拡大 ●電子顕微鏡（しくみ）る二次電子の情報から像を描き出す。
して目に見えるミリメートルサイズにするた
電子レンズに電流を流すと電磁石になる
めには、電子顕微鏡の倍率を数十万倍か 性質を利用して電子線を曲げ、最終的に投 ●蛍光板ら百万倍にする必要があることになる。
影スクリーンに映し出されるしくみ。電子線
電子が当たると発光する塗料の塗ってが顕微鏡内の長い距離を進むよう、顕微鏡 あるTEM像、回折図形等を直接観察する●電子顕微鏡（倍率）
内部は真空になっている。
ためのアナログな道具。
光学顕微鏡で見えるものは、光の波長04インタビュー／超高圧電子顕微鏡施設スタッフを積まれた特任教授の先生がではほとんどなくしてしまっているようなアナログな部分を、随営業に出ているお陰です。
「こう所に残してあります。例えば、テレビカメラで見るところを蛍光いうことができます」と言って仕板でも見られるようにしてあるとか、試料を動かすトラックボー事を請け負い、結果を持ってルだけでなく、昔ながらの両手ハンドルでも動かせるようにフィードバックするんですね。
そなっていること等。
それがあることで、本当に使いやすいです。

藤教授いわく「山本君は、若い精鋭の技術職員で─今後に向けて一言。

ガンダムのニュータイプパイロット、アムロ・レイ」。

れで評判になり、口コミという事もありますし、リピーターという事もあります。
例えば、髪染めの「ホーユー100nm毛髪中のメラニン顆粒の立体像できる前の話です。
でも、その苦しい時代に「どんな風に超高圧電子顕微鏡というものを使っていくのか」という事をしっか

触媒が、実際、ガス中でどのように変化するか《P8図1》。

り考えていたことが土台になり、顕微鏡の装置の特徴を最大限活かして計測できる今があるのです。
今後、人も装置もだんだん古くなります。10年後も周囲の方々からも重要だと思ってもらえるよう、必要な更新はしていかないといけない。
そこは非常に難しい部分でもあります。

もちろんメーカー（日本電子株式会社）が作ったんですが、仕様は、前エコトピア科学研究所所長の田中信夫先生と当時の技術職員（現在特任准教授）の荒井重勇さんを中心に、主に長年この施設に関わってきた10人ほどの電子顕微鏡専門の先生方が何年にもわたってアイディアを出し合って、いろんな機能を盛り込み、決めていったんです。
ですので、今」「その場観察名古屋大学はろいろないに中の鏡と言って、顕微のを、動いているも仕掛けを作ってり、あが統伝う
い
見ようとえるいろなガスを使そのためにいろした。
まり
作をけ
掛という仕

●武藤 俊介1960年生。湯川博士の「理論物理」にあこがれて、京都大学理学部に入学。
いろいろ紆余曲折の末、「計測」の世界へ。
大阪大学基礎工学研究科工学博士、アントワープ大学〈ベルギー〉
ポスドク、ʼ95年 名古屋大学理工科学総合研究センター助教授、ʼ04年 同工学研究科教授、ʼ13年〜エコトピア科学研究所教授。ʼ15年〜 超高圧電子顕微鏡施設長。

各種試料ホルダーの予備排気装置。顕微鏡内で機械試験可能、-200℃くらいまで冷やせる、1,000℃くらいまで昇温できる、その他電気的測定などなど、観察試料に必要な環境を作る。

─どんな仕事を担当しているんですか？
超高圧電子顕微鏡など、様々な先端電子顕微鏡を使って観察や分析することや、見たいサンプルを「電子顕微鏡で見ることのできる状態」に加工することもしています。

高圧タンクが2個ある。
ここで100万ボルトの高電圧を作る。高圧タンクが2個あるというところがミソで、1,000万分の1に近い、高い安定度を誇る。

05

Eco Topia NEWS山本 悠太

電子エネルギー損失分光器を作ってもらいました。
それも完全に特注ですが、思っていたよりデータがきれいでとてもいいです。
顕微鏡の随所に多くの先生たちのアイディアがたくさん詰まっています。

テレビカメラで見るところを蛍光板でも見られるようにしてあるほか、操作するときに手動でできる部分（両手ハンドル）を残したなどアナログな部分が残してあり、とても使いやすい！

─実際に携わったものがお客さんの手に渡る機会が増えたら嬉しいですよね。
はい。施設としては、学術的な成果を出していくことが一つの大きな目標ですので、自分が取ったデータが論文に載るとここは多くの人が来られるオープンな施設なので、来られた嬉しいですね。
また、来てくださった先生のご要望に対して方がどういうものを見たいかに応じて、どういう方法を選ぶかちゃんと答えが出せたとき、場合によっては＋αで「ここまでという事もしています。

できました」というものをお渡しして、それが論文として出たときはやはり嬉しいです。

─それはとても重要な役割ですね。
いろいろな方から様々なご希望があるので、時には使った事のない装置の操作が必要になることもあります。
そんな時

─仕事に対して思うことは？
今31歳なんですが、施設常駐の技術職員としては、上がいは、予め練習してできるようにしておく、といったような積み重ません。入ったばかりの頃はまだ上の人がいて、その人と同じねで結果的に幅広く技術が身についてきたのではないかとようなことができるようにならないといけないというプレッ思います。

シャーがあり、きついと思うことがよくありました。
ただ、ある時その人のコピーにならなくても、自分なりに伸ばせるところを伸─今の仕事に就いて5年。
振り返って、いかがですか？
これまでは夢中でいろいろなことをやってきて、それなりに技術も身についてきたかなと思っています。
ちょうど今年度
は、前の施設長から武藤先生に代わられたところで、「 今後

この顕微鏡はい！
とても素晴らしい、す
やい使に本当す！
で鏡微とてもいい顕YAMAMOTO, Yuta

まり利用者も多くない状況でした。今の超高圧電子顕微鏡が株式会社」との毛髪メラニンに関する共同研究、自動車関係

─今の顕微鏡を製作する際のエピソードなどあれば。

先端電子顕微鏡の素晴らしい使い手だ。例えれば、技術職員

今は立派な施設だと言われていますが、５年程前まではあも多いです。代表的なものでは、排気ガスを浄化するための文部科学省ナノテクノロジープラットフォーム微細構造解析PF
http://nanoplat.nagoya-microscopy.jp/

次に話を伺ったのは、山本悠太さん。施設長の武は施設をこのように発展させていきたい」という武藤先生の想いがあると思いますので、そのお手伝いができたらなと思っています。

ばしたり、周りから求められることを高いレベルでこなしていけば良いんだと気づいて、変わりました。
それからは仕事が楽しいです。
●山本 悠太

1983年生。民間で１年間、医療関係の会社で技術開発の仕事に携わった後、電顕へ。技術職員として５年目。

金微粒子の原子分解能像
大きく見える球体は金の粒子。原子は小さく映っている。
「これが原子！？すご〜い！」と思わず声を上げてしまった。次にインタビューした榎本さんに話を伺っていた束の間に山本さんが準備をした。金の原子がたくさん映っており、武藤教授も「素晴らしい」と。

私の学生時代にはこのように操作している最中にしゃべっているとその振動が伝わって像がぼけてしまうので、話をすることはできませんでした。
シャッターを切るときなんかは息を止めていたくらいですが、顕微鏡施設が進歩して、話し声くらいにはあまり影響されなくなりました。
（武藤教授談）06

インタビュー／超高圧電子顕微鏡施設スタッフ

ナノメートルの世界最後に伺った榎本早希子さんは、文部科学省ナノプ
ラットフォーム事業で雇用されている技術補佐員で、試料作製と、日本に２台しかないCut&Seeで3次元表示のできる走査電子顕微鏡の担当。特に生物系の外部技術補佐員
ENOMOTO, Sakiko

榎本 早希子マウス腎臓由来の増殖細胞中に出現した染色体の立体構築像

ラットの肝臓細胞小器官のFIB-SEM像

連続傾斜STEM像から３次元構築した出芽酵母菌

依頼サンプルで、他所では取れないデータを出している。
ガンダムのキャラクターで言えば、やさしいながらしっかりしているフラウ・ボゥ。
─電顕に来られるようになってどれくらいですか？
こちらでお世話になるようになって3年目です。

した。
─どんなふうに見えたんですか？

仕事は主に、顕微鏡で観察するためのサンプルの作製を白と茶色がもしゃもしゃっとしていて、まだらの紐みたいな行っています。
また、加工と観察が同時に行えるFIB-SEMといものが走っていて、（宮崎駿アニメの）もののけ姫に出てくるたう高速加工観察分析装置がありまして、少しずつ試料をずらたり神みたいな……（笑）
こんな世界が広がっていたんだとしてビームで加工しながら断層の写真を何百枚も撮り、場合いう事がとても面白いです。菌が歯の組織の中に入り込んでによっては立体に構築し直すという作業をしています。

いて、思わず「これ、歯なのかな」って思ってしまいました。

─どれくらいの大きさの試料に対して何百枚の写真を撮る

─ところで、ここで仕事をされるようになったきっかけは？

2μm

試料提供：藤田保健衛生大学 森山陽介先生

1μm

試料提供：生理学研究所 准教授 村田先生
（厚さ1μｍの切片試料）1μmんですか？

実は、事務補佐員の募集に応募したんですが、その面接5mm以内の大きさの試料の希望されているエリアにピントのときに声を掛けてもらったことがきっかけです。
それまで理を合わせて、5μm〜100μmの幅で像を撮ります。少ないとき系の勉強はしてこなかったので少し不安もあったんですが、で50枚くらい、多いときは1,000枚くらい。時間的には、写真を思い切って飛び込んでみました。

撮るのに大体20時間程かかります。

反応科学超高圧電子顕微鏡で見たヒトの髪の毛の断面および立体画像

これまで普通にある身の回りの物が全然違う見え方をするので、それがすごく面白いです。物理なんて全くやってこなかっ─これまでに、どんな試料を撮りましたか？
マウスの肝臓細胞、稲の葉っぱ、鉄やアルミなど、生物系かたので勉強することの方が断然多いんですが、こんな世界があったんだという驚きが大きいです。

ら材料系まで幅広く扱っています。珍しいものでは虫歯を撮ったことも。実際見たときには、『歯磨きがんばろう…』と思いま

武藤教授談

ためには、いい計測をするが重要。
サンプルづくりルのプン
サ8割はます。
出来に左右され200nm

─世界が広がって、やりがいがあるという感じですか？
ますし、もしできるなら、今後１年で自分で加工したサンプルす。
まだまだ修行が必要なんですが頑張ってみようと思っています。

100nm（メラニン）の高倍率像
毛髪組織（コルテックス）の高倍率像 毛髪組織はい。他のサンプル作製方法もやってみたいなと考えていを電子顕微鏡で観察するところまでいけるようになりたいで

100nm

5.0μm

毛髪中のメラニン顆粒の立体像

毛髪メラニン内部の3D構造が明らかになり、ヘアカラーリングによるメラニンの変化を捉えることに、世界で初めて成功した。
（ホーユー(株)との共同研究）

毛髪断面の低倍率像

金−ニッケル合金微粒子の化学反応の様子（上段）およびその模式図（下段）●榎本 早希子

武藤教授談

1989年生。
１年別のところで働いた後、転職。電顕へは事務職員の募集を見て応募したが、技術補佐員として働くという縁がありこの世界へ。今年で３年目。

例えば、違う種類の金属が混ざっている試料を見たりする場合には、元素の種類毎に色分けができます。
電子を当ててやるとその元素固有のエネルギーのX線が出るので、それによって色分けして表示することができるのです。

今回話を伺った３人に限らず、スタッフは皆前向きで、常に「次の一手を」と考えているようである。施設長の武藤教授は「この仕事が好きな人が集まっているから」とも話していた。
ここを経由して世のために広サンプル作製の準備に取り組んでいる榎本さん

07

Eco Topia NEWSがる研究が、まだまだ増えるに違いない。
●インタビュー：広報委員会（コニ）

図1 自動車排気ガス触媒の反応その場観察（トヨタ自動車(株)との共同研究）

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