2000 Fiscal Year Annual Research Report
蛍光分子プローブを用いた生体細胞内部の微視的粘性の測定
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11650037
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
中塚 宏樹 筑波大学, 物理工学系, 教授 (10111915)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
服部 利明 筑波大学, 物理工学系, 講師 (60202256)
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| Keywords | 蛍光分子プローブ / 蛍光寿命 / タマネギ細胞 / マラカイトグリーン / 微視的粘性 / 時間分解分光 / トリフェニルメタン |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、マラカイトグリーン色素分子その他、立体構造的に不安定な色素分子を媒質中にドープし、その分子単体でミクロな粘性計(蛍光分子プローブ)とみなして、その蛍光寿命の測定から生体組織、その他のミクロなサイトに依存した局所的粘性を測定し、その媒質の微視的なダイナミックスを研究するととも、種々の応用にも役立てようというものである。
昨年度は、マラカイトグリーン色素分子でタマネギ細胞を染色し、励起レーザー光を顕微鏡下で集光照射することによって、個々のタマネギ細胞の各部における微視的粘性を測定し、一つ一つの細胞および細胞各部の粘性に違いがあることを見出した.これは各細胞の生物活性に相違があることによるものとも考えられる。生体細胞内は高度の機能を果たすため、高度な秩序性と同時に柔軟性をもあわせもち、高分子蛋白質、DNA、生物水などが液晶状態となっているといわれている。本年度は生体物質と関係するといわれる高分子蛋白質や液晶中に上記の色素分子をドープして、その蛍光寿命を測定した。蛋白質中や液晶中でもタマネギ細胞中と同程度の蛍光寿命が観測されたが、特に液晶中では、液晶の結晶相から液晶相への相転移点において蛍光寿命の大きな変化が見られた。また、結晶相からスメクティック相への相転移点と結晶
相からネマティック相への相転移点ではやや異なった変化が観測された。これらのことは液晶の各相における微視的粘性の特徴を表しているものと考えられる.
本手法は蛍光測光という本質的に高感度かつ非破壊的なものであり、適当な蛍光分子プローブの開発を行えば、光ファイバーの利用により、医学的応用への期待ももたれる。
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