2004 Fiscal Year Annual Research Report
レーザースペックル蛍光顕微鏡による生体分子ミクロ動態・マクロ動態同時計測法の開発
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16590028
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
平川 靖之 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 講師 (80238344)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
升島 努 広島大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (10136054)
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| Keywords | 細胞観察 / レーザースペックル / 細胞活動 / 蛍光観察 |
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| Research Abstract |
本年度の研究では、細胞上で観察されるレーザースペックルの特性、評価法、専用装置の作製を行った。
1.細胞上で観察されるレーザースペックルの特性
細胞膜の屈折率、細胞培地の屈折率から考えると、細胞上で観察されるレーザースペックルは単に細胞膜状で散乱された光によるものではなく、細胞内部にまで光が到達し、内部に於いて散乱された光の影響も加わり生成されていることが判明した。このことは、固定化した細胞により観察されるスペックルと生細胞により観察されるものが全く異なる動きを示すことからも明らかで、生細胞で観察されるスペックルは、細胞構造による殆ど動かない基本的なスペックルに、細胞活動により活発に動くスペックルが重なって観察されていることが分かった。また、細胞の環境温度の違いにより、スペックルの動きも変化し、スペックルの動きを調べることで細胞活動の情報を得られる可能性があることが示された(Y.Hirakawa et al., Jpn.J.Appl.Phys., 44(2),L85,2005)
2.スペックルの動きの評価法の検討
レーザースペックルはこれまで血流測定装置などに応用されているが、それらの文献を元に細胞で観察されるスペックルの動きを評価するアルゴリズムを検討した。その結果、スペックルの動きを肉眼で観察した結果と最も良く蛍光が一致したフーリエ変換を用いる方法が最適であった。上記1の特性評価はこのフーリエ変換による画像処理法を利用したものである。
3.レーザースペックル専用顕微鏡装置
スペックル自身に不明な点が多く、スペックルにフォーカスして観察しやすいように、簡単な専用顕微鏡を作製した。この装置を用いて、スペックル観察のための最適条件(レーザー波長、照射角度、強度、ビデオカメラフレームレート等)を検討した。この装置を用いることで、蛍光との同時観察も将来的に可能なように考慮した。
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