High Resolution, Ultra Low Noise 3D imaging using X-ray Lattice Microscope

• Project/Area Number: 25K03400
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 80040:Quantum beam science-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 香村 芳樹 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, チームリーダー (30270599)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横田 秀夫 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (00261206) ; 曽我 公平 東京理科大学, 先進工学部機能デザイン工学科, 教授 (50272399)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000); Fiscal Year 2027: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2026: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2025: ¥11,700,000 (Direct Cost: ¥9,000,000、Indirect Cost: ¥2,700,000)
• Keywords: 三次元イメージング / X線ライトシート顕微鏡 / 微粒子局在解析 / X線回折格子 / タルボー効果

Outline of Research at the Start

本研究では、X線ライトシートによる垂直方向の薄い幅方向への照射Ｘ線の局在と、直交方向に周期的に与える微分強度の局在の二軸方向での局在解析と試料の90度回転とを併用することで、1600個/um3以上の高密度の微粒子の試料内でのサブ5nmの三次元超解像性能を達成できることを示す。さらに検出蛍光の散乱損失を抑えるために、散乱の少ない短波長近赤外光（SWIR）の利用によって臓器深部のnmオーダー分解能で広視野かつ高コントラストな微粒子三次元分布計測手法を実現する。