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Development of differential phase contrast super resolution microscope and its application

Research Project

Project/Area Number 16K04976
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Optical engineering, Photon science
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

INAMI Wataru  静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30542815)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords微分位相コントラスト法 / 超解像顕微鏡 / 差分検出 / 応用光学・量子光工学
Outline of Final Research Achievements

The differential phase contrast method was introduced into an electron beam excitation assisted super resolution opical microscope to improve the contrast of the microscope image. From the observation results of the small particles, the differential phase contrast image with the split detector povided higher contrast than the image with a single detector (conventional method). In addition, same results were obtained from simulation results. When unstained HeLa cells were observed, the image has very low contrast with single detector, but with split detector the image contrast was improved and the structure was observed. Thus, it was found that the developed differential phase contrast super resolution optical microscope can obtain an image with high contrast.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

光の回折限界を超えた空間分解能を有する微分位相コントラスト超解像光学顕微鏡を開発した例はほとんどない。そのため、本顕微鏡は、顕微鏡の観察できる対象を拡大するものであり、これまで利用できなかった様々な分野に進出できる。微分位相コントラスト超解像光学顕微鏡は、細胞に染色などの操作を加えずに、よりそのままに近い状態の試料を超解像観察することができる。そのため、本顕微鏡は、幹細胞応用研究や創薬の分野に大きく貢献する。
また、工業分野にも応用展開が可能である。ブレンドした高分子材料の相分離やタンパク質などの結晶化の機構解明への応用にも期待できる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2018 2017

All Presentation (4 results)

  • [Presentation] 差分検出による EXA 顕微鏡像のコントラスト向上2018

    • Author(s)
      渡辺 一翔、居波 渉、川田 善正
    • Organizer
      日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 分割ディテクターを用いたEXA顕微鏡の観察像の高コントラスト化2017

    • Author(s)
      渡辺一翔,居波渉,川田善正
    • Organizer
      ナノオプティクス研究グループ・第24回研究討論会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 差分検出による EXA 顕微鏡の観察像のコントラスト向上2017

    • Author(s)
      渡辺一翔渡辺 一翔
    • Organizer
      第11回情報フォトニクス研究会関東学生講演会
    • Place of Presentation
      宇都宮大学陽東キャンパス(栃木県宇都宮市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 差分検出によるEXA顕微鏡の観察像のコントラスト向上2017

    • Author(s)
      渡辺 一翔
    • Organizer
      平成 28 年度レーザー学会中部支部若手研究発表会
    • Place of Presentation
      名城大学(愛知県名古屋市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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