2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of soft X-ray microscope in Water window wavelength region using Flash LPP light source
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16H03902
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
江島 丈雄 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (80261478)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加道 雅孝 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子ビーム科学研究部門, 室長代理(定常) (30360431)
刀袮 重信 東京電機大学, 理工学研究科, 特別専任教授 (70211399)
東口 武史 宇都宮大学, 工学部, 教授 (80336289)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | レーザープラズマ光源 / 軟X線顕微鏡 / 水の窓 / アポトーシス / リン酸基 / ヌクレオチド / P-L2,3吸収端 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究目的に基づき、平成30年度は主としてアポトーシス細胞の各段階を軟X線により可視化するためにリン酸基に注目して研究を行った。以下研究目的に沿って説明する。
①軟X線光源の高輝度化は、29年度にほぼ達成したので今年度は主にその成果を利用して撮像実験を行った。その他にターゲットにBiの他にPtを用いて発光波長を変え、実験室光源における軟X線波長の違いによる細胞像の違いを調べた。その結果主にC原子の分布を可視化できることが明らかになった。
②照明光学系に関しては29年度に開発したCr/Sc/Mo多層膜を蒸着したトロイダルミラーを用いた他、BiとPtターゲットによる発光波長の違いを調べるためにAuを蒸着したトロイダルミラーも使用した。
③アポトーシス過程の軟Ⅹ線撮像を行うために、アポトーシス過程で変化するDNA中のリン酸基の化学結合状態に注目し、P-L2,3吸収端におけるスペクトル構造変化の確認とその構造変化を利用した可視化を行った。測定は分子科学研究所UVSOR BL4U STXMビームラインを用いた。DNAの構造単位となるヌクレオチドの連結個数の変化によるP-L2,3吸収端構造の変化を確認し、さらにプラスミドのリン酸基の切断の有無によりP-L2,3吸収端構造変化の確認も行った。さらにその結果を分子軌道計算により再現を試みたところ、非占有状態におけるP3d軌道を取り入れる、P原子に隣接する原子の効果を取り入れることで、ヌクレオチドの分子構造の変化によりP-L2,3吸収端のスペクトル構造に変化が現れることが明らかになった。さらにこれらの吸収端構造変化を利用してアポトーシス細胞の変化の変化の様子の可視化を試みたところ、再現性の確認がまだ必要な測定結果ではあるが、リン酸基により変化する結果が得られた。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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