細胞内Ca^<2+>の超高速3次元立体動画像観察システムの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13558117
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 石田 英之 東海大学, 医学部, 講師 (20222424)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 源河 朝広 東海大学, 医学部, 助手 (30317820)
• Keywords: 3次元 / 共焦点顕微鏡 / カルシウム

Research Abstract

細胞内Ca^<2+>の微弱な蛍光を4ミリ秒/1画面の高速観察できる超高感度高速テレビカメラを試作、さらにビデオレートの超高速3次元動画像観察システムを開発する。このために本年度の研究では、1)8倍速テレビカメラの機種選定、2)深さ方向のピエゾモーター高速移動による振動、3)外部同期信号発生装置の試作を行った。
1)8倍速テレビカメラの機種選定
高速カメラは、高速に対応するためモノクロ1/4インチCCD(Kodak社インチKAI-0310M,class 1type)を使用したフォトロン社のFastnet-camが本研究に最適である。このため、8倍速テレビカメラの機種は、フォトロン社のFastnet-camを使用する。このカメラのCCDのガラス保護フィルターをはずした高速カメラをフォトロン社にて試作中である。
2)深さ方向のピエゾモーター高速移動の振動対策
3次元で解析するために、観察面の深さ方向をピエゾモーター(ピーアイ・ポリティク)で高速移動(上下)させる。単離心筋細胞の細胞内Ca^<2+>観察面の深さ方向をピエゾモーター高速移動させた場合、振動による画像のブレが生じた。このため、ピエゾモーター高速移動による振動対策として、顕微鏡の剛性を高め、さらに対物レンズを改良中である。
3)外部同期制御装置の試作
画像取り込みとピエゾモーターの深さ方向の送りを電気的に同期させ、高速移動による位置認識の調整を行い、3次元画像が再構成できるように制御する外部同期制御装置を試作した。制御プログラムを作成中。
機器構成;
制御用PC-9821(PC-9821RA43/DZ,NEC)
DA変換器(DA16-2D(98)H,コンテック)
TTLレベル入出力ボード(PIO-24/24T,コンテック)

Research Products

• [Publications] H.Ishida1, Y.Hirota1, C.Genka1, H.Nakazawa1, N.Aosaki: "UNDERLYING MECHANISMS OF Ca^<2+> PROPAGATION DURING E-C COUPLING IN RAT ATRIAL MYOCYTES"Biophysical Journal. 82(in press/Abstract). (2002)