2020 Fiscal Year Annual Research Report
Optimization and sophistication of stimulated Raman microscope for functional Raman probes
| Project Area | Innovative multiplex imaging with functional Raman probes |
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| Project/Area Number |
20H05725
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小関 泰之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (60437374)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Keywords | ラマンプローブ / 誘導ラマン散乱 / 多重イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. ラマンプローブの計測実験：小関班が所有するビデオレート誘導ラマン散乱(stimulated Raman scattering, SRS)顕微鏡を用いて、神谷班によって合成された種々のラマンプローブ候補分子のSRS計測実験を進めた。
2. 光スイッチングラマンプローブの実証実験：既存のフォトクロミック分子であるcis-1,2-dicyano-1,2-bis(2,4,5-trimethyl-3-thienyl)etheneが開環体・閉環体で異なるラマン応答を示すことを見出した。さらにこの分子を培養細胞に投与し、375 nm/532 nmの連続光を照射しつつラマン指紋領域にいてSRSイメージングを行うことで、SRS信号が可逆的にON/OFFできること、すなわち当該分子が光スイッチングラマンプローブとして使用できることを実証した。
3. ラマン標識分子のSRSイメージング：小幡班と連携し、重水素標識したアミノ酸を細胞に投与し、アミノ酸の細胞内への取り込みのSRSイメージング実験を進めた。本技術は細胞のアミノ酸代謝計測法に発展していくものと期待される。
4. ラマンプローブに適したSRSイメージングのためのファイバー光源の開発：高機能ラマンプローブでは前期共鳴条件を満たす波長のレーザーを用いることが重要であるが、現在のSRSイメージングシステムでは波長が843 nmに固定されているため、これが分子デザインにおける制限要因となっている。この課題を解決するため、自在な波長の光パルスを発生するためのファイバーレーザー光源としてのファイバー光パラメトリック発振器及びその励起用パルス光源の開発を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
神谷班、小幡班との共同実験を通じ、上述の研究実績が順調に得られている。また、2020年12月から博士研究員が本研究計画に参画し、SRS計測を行う体制を拡充できた。さらに、2021年度に開発予定の超解像光学系に必要な部材を入手済みである。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き神谷班、小幡班と密に議論しながら、共同実験をさらに活発化させていく。並行して光学系やレーザー光源の開発を推進する。
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