2019 Fiscal Year Annual Research Report
3パルス超解像度顕微鏡の開発とそれを用いた光合成初期過程の可視化
| Project/Area Number |
15H03679
|
|---|
| Research Institution | Osaka City University |
|---|
Principal Investigator |
杉崎 満 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (20360042)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 政晴 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20571219)
出羽 毅久 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70335082)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 超解像度顕微鏡 / 光合成 / 光物性 / ナノテクノロジー / 量子光学 / 生物物理 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までの研究において，超解像度顕微鏡法の一つであるSTED (Stimulated emission depletion) 法を用いてバクテリオクロロフィルやクロロフィルの画像取得を行うと，アンチストークス過程が顕著に表れるため，良質の画像が得られないという問題が生じていた．そのため，本年度は，これまでに構築した顕微鏡システムの一部を改造してGSD (Ground state depletion) 顕微鏡としても利用できるようにした．構築した顕微鏡の空間分解能を標準試料を用いて調べたところ，100nm以下が達成できていることが見積もられ，超解像度顕微鏡として機能していることを確かめることができた．このことから，クロロフィル類の超解像度顕微鏡観測にはGSD法が有効であることが明らかとなった．これを用いて，緑藻中の葉緑体の超解像度顕微鏡観測を行ったところ，最高で130nmほどの空間分解能で画像の取得に成功した．これまでに報告されたクロロフィルの電子状態の寿命を考慮し，シミュレーションを行った結果，得られた画像の空間分解能が妥当であることも確認できた．さらに空間分解能を向上させるために，多光子励起を試みたが，励起波長の問題もあり飽和を確認するには至らなかった．今後さらに最適化を図る予定である．
また，細胞内の局所的な酸素濃度を調べるために，クロロフィルと同じポルフィリン誘導体であるPt-OEP (Octaethylporphyrin) の超解像度顕微鏡観測を行うための調査も行った．現在までのところ，顕微鏡下における高速な酸素濃度変化を確認するとともに，回折限界の蛍光画像の取得に成功することができた．
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
