2016 Fiscal Year Research-status Report
電子線励起の蛍光観察を水中にて実現し、がん細胞や微生物の微細解析を目指す研究
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15K14499
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 主税 国立研究開発法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 研究グループ長 (00357146)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
海老原 達彦 国立研究開発法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 主任研究員 (00344119)
岡田 知子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 上級主任研究員 (30344146)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電子顕微鏡 / バイオイメージング / 電子線励起 / 光電子相関顕微鏡 / 転移性がん細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞中では、タンパク質は相互に作用し、複合体を形成し局在することで機能を果たす。ここでは、大気圧走査電子顕微鏡(ASEM)により励起蛍光の観察を実現し、水中で細胞や微生物の微細構造解析に着手することを目指す。我々が新規に開発した大気圧走査電子顕微鏡(ASEM)は、3.5cmディッシュ上の水中サンプルを反射電子検出により輝度値の違いによる白黒観察が可能である。しかし、多色観察は実現していない。それは、電子線で高効率で励起できる蛍光物質が見つかっていないためである。適した蛍光物質をスクリーニングすることで、電子線に励起された蛍光の観察実現を目指す。本年度は、酸化亜鉛ZnOの粒子の他に、qDot4種類と、タンパク質蛍光3種類の観察を集中的に行った。また、装置的にはASEM上部の光学系に通常型CCDとEM-CCDを検出カメラとして設置して観察を行った。結果はEGFPとGFP等の蛍光タンパクでは、残念ながら全く蛍光は観察できなかった。しかし、ZnO粒子ではEM-CCDと通常CCDの両方で明解な蛍光が検出でき、EM-CCDでは数micro meterサイズの極めて小さなZnO粒子が観察できた。ラベルに用いた溶液中では、qDotは4種共にアグリゲーションを形成する傾向にあった。このアグリゲーションの可溶化が今後の課題として残った。今後は、このようなスクリーニングから最適な電子線励起蛍光物質を見つける。これらの粒子を用いてラベルすることで細胞や微生物の観察を行う。また、観察対象サンプルの免疫電顕のための抗体ラベル法開発としては、院内感染菌MRSAと神経初代培養細胞で条件を決定して、それぞれをScientific report誌に2報発表した。
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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
これまでの電子顕微鏡による水中観察では、電子線で高効率で励起できる蛍光物質が見つかっていないが、ここでは適した蛍光物質をスクリーニングすることで、電子線に励起された蛍光の観察実現に向け進めている。小さな酸化亜鉛ZnO粒子の観察に成功し、次にqDotを4種類と、タンパク質蛍光3種類の観察を集中的に行っている。結果として、qDotの結果は未だ微妙であるが、ZnO粒子ではEM-CCDと通常CCDの両方で明解な蛍光が検出できた。特に、EM-CCDでは数micro meterサイズの極めて小さなZnO粒子が観察できたため。また、抗体ラベル法開発としては、院内感染菌MRSAと神経初代培養細胞で条件を決定して、それぞれをScientific report誌に2報発表したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
EM-CCDではZnOの明解な蛍光が検出でき、数micro meterサイズであっても明確に観察できた。しかし、qDotを用いた場合は、EM-CCDを使ってもアグリゲーション形成が障害となって明解な結果が得られなかった。そのため、本年度は蛍光観察条件を検討しながら、qDot の可溶化条件を探る。また、新たなqDotサンプルとして放出蛍光の波長が異なる数種類を加え、新たな半導体蛍光候補もターゲットとして幅広くスクリーニングする。全体として、スクリーニングの対象幅を拡げ観察条件を変えながら粘り強く探索と研究開発を行う。抗体ラベル法開発も、引き続き病気の診断に重要なサンプルを中心に進める。
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| Causes of Carryover |
残額430円は端数として残ったものであり、最後にちょうどそこに入る購入品がみつからなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
この残額に入る消耗品が見つかり次第、使用する予定である。
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[Journal Article] Mice lacking the intracellular cation channel TRIC-B have compromised collagen production and impaired bone mineralization2016
Author(s)
C.Zhao, A.Ichimura, N.Qian, T.Iida, D.Yamazaki, N.Noma, M.Asagiri, K.Yamamoto, S.Komazaki, C.Sato, F.Aoyama, A.Sawaguchi, S.Kakizawa, M.Nishi, and H.Takeshima.
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Journal Title
science signaling
Volume: 9
Pages: ra49
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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