1996 Fiscal Year Annual Research Report

X線密着顕微鏡による細胞内原子・分子の高解像度イメージング

Research Project

Project/Area Number	07508001
Section	試験
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	篠原邦夫東京大学, 医学部, 教授 (10112088)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	本田捷夫千葉大学, 工学部, 教授 (10016503) 伊藤敦東海大学, 工学部, 助教授 (80193473) 矢田慶治青森公立大学, 経営経済学部, 教授 (60006129)
Keywords	X線顕微鏡 / X線ズ-ミング管 / イメージング / 培養細胞 / 生体分子 / X線吸収スペクトル / シンクロトロン放射光 / 高解像度
Research Abstract	今年度の達成事項は、X線ズ-ミング管を利用したX線密着顕微鏡を高エネルギー物理学研究所放射光実験施設のブームラインに接続し、1)その性能評価を行ったこと、2)乾燥状態の哺乳動物培養細胞の観察を試みたこと、3)代表的な生体分子のXANESスペクトルよりそのピーク位置を求め、それを利用した細胞の観察を試みたこと、の3点である。具体的には以下の通りである。 1.X線ズ-ミング管の性能評価昨年度の改造で操作性が格段に改善されていることが確認された。また、フォトン計数モードで測定すれば、計数範囲が3桁以上にわたって直線性を保持できること、分解能は0.5μm程度、測定効率0.2-1%程度という数値が得られた。この結果は、期待値よりもやや低いので、その原因等についてさらに検討を加え、次年度にさらに改良を加えることを計画している。なお、本年購入した備品は、昨年度まで、放射光施設等より借用して利用していたもので、本年度購入することによって、装置全体として、完成させることができた。 2.乾燥状態の哺乳動物培養細胞観察の試み試料及び光電変換面に窒化シリコンを用いることによって、細胞観察像の画質が格段に改善された。広い波長範囲にわたる観察による元素分析については、精度の向上を試みたが、まだ、S/Nが十分と判定できる結果を得ることはできなかった。その一つの原因は光源強度にあると思われるが、上述の測定効率が低い点にも改善の余地があるであろう。さらに検討したい。 3.XANESピークを利用した細胞の観察の試み昨年度求めた生体高分子のXANES構造(特に共鳴ピーク)を基礎に、細胞内DNA、蛋白質、等の画像化を試みた。光源強度の問題で、高拡大像を得ることが難しかったが、PのXANESピークを利用した、分裂期の細胞内のDNAの画像化の可能性が示唆された。さらに検討を加えたい。

Research Products

(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] I.Kodama: "Image reconstruction from an in-line X-ray hologram with intensity distribution constraint." Optics Communication. 125. 36-42 (1996)
[Publications] Kunio Shinohara: "Possible applications of X-ray lasers in biology:X-ray microscopy and X-ray lasers." In “X-ray Lasers 1996". 533-538 (1996)
[Publications] Kunio Shinohara: "X-ray microscopy system with an electronic zooming tube." In “X-Ray Microscopy and Spectromicroscopy". (in press.).
[Publications] Kunio Shinohara: "Measurement of XANES spectra of biological molecules in the soft X-ray region." In “X-Ray Microscopy and Spectromicroscopy". (in press.).
[Publications] Keiji Yada: "Observation of the inner structures of sea-urchin eggs by projection X-ray microscopy." In “X-Ray Microscopy and Spectromicroscopy". (in press.).
[Publications] 篠原邦夫(分担執筆): "光量子科学の誕生と未来像." 科学技術広報財団, 493 (1996)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

X線密着顕微鏡による細胞内原子・分子の高解像度イメージング

Principal Investigator

篠原 邦夫 東京大学, 医学部, 教授 (10112088)

Research Products

[Publications] I.Kodama: "Image reconstruction from an in-line X-ray hologram with intensity distribution constraint." Optics Communication. 125. 36-42 (1996)

[Publications] Kunio Shinohara: "Possible applications of X-ray lasers in biology:X-ray microscopy and X-ray lasers." In “X-ray Lasers 1996". 533-538 (1996)

[Publications] Kunio Shinohara: "X-ray microscopy system with an electronic zooming tube." In “X-Ray Microscopy and Spectromicroscopy". (in press.).

[Publications] Kunio Shinohara: "Measurement of XANES spectra of biological molecules in the soft X-ray region." In “X-Ray Microscopy and Spectromicroscopy". (in press.).

[Publications] Keiji Yada: "Observation of the inner structures of sea-urchin eggs by projection X-ray microscopy." In “X-Ray Microscopy and Spectromicroscopy". (in press.).

[Publications] 篠原邦夫(分担執筆): "光量子科学の誕生と未来像." 科学技術広報財団, 493 (1996)

篠原邦夫東京大学, 医学部, 教授 (10112088)