2005 Fiscal Year Annual Research Report
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16072213
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
原田 明 九州大学, 大学院総合理工学研究院, 教授 (90222231)
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| Keywords | 単一細胞 / 無蛍光性化学種 / 高感度検出 / 光熱変換分光法 / 顕微熱レンズ検出 / 多色増幅効果 / 共鳴多光子イオン化 / 化学種分布 |
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| Research Abstract |
生体を対象とした計測における究極の目的の一つに、生きた単一の細胞中にある任意の標的化学種を一つずつ識別して、その動的挙動を観測することがある。近年、特に生体関連物質の単一分子検出により生命活動の根幹に関わる新たな知見が得られ始めているが、特殊な例外を除くと単一分子の計数は単純溶液中においてさえ強い蛍光性を持つ特定の化学種のみでしか実現していない。一方、アミノ酸・核酸塩基・ホルモンなど生命科学に深く関与する化学種の多くは、本来蛍光性分子ではない。本研究では、申請者らが開発してきた光熱変換分光および光イオン化分光の計測手法を発展させることで、生きた単一細胞内にある無蛍光性化学種の高感度分布測定の実現とそれに基づく、新しい生命物理化学分野の開拓を目的としている。
本年度は、細胞内無蛍光性化学種の実空間分布測定のための紫外光励起システムの実現と細胞の実測を課題として検討した。主要設備は多色増幅型顕微光熱変換計測装置と顕微光イオン化計測装置で、試作済みの可視光(410nm)励起・可視光(532nm)増幅・可視光(670nm)検出型装置をベースとして、紫外光励起に対応すべく側方から励起する光学系に組み直すと伴に、高出力グリーンレーザーを導入して装置化し、3つの光ビームの相対位置と試料位置とをパラメータとして信号強度および信号増幅率の最適条件を検討した。空間3次元+時間分解測定を可能とする4次元走査系を組み込んでの装置化およびソフトウエア開発を進め、銀コロイド分散膜等を試料としてイメージング装置としての基本性能を確認した。また、本研究の測定ターゲットとして酵母菌を選定し、吸収・散乱スペクトル等の基本光学特性を調べた。酵母菌を試料として水面での光イオン化信号検出を試みたところ、通常の培養方法では培養時に混入する栄養分が大きなバックグラウンドを与えることが判明したため、培養方法についても検討を進めた。
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