非侵襲細胞分化追跡のための励起・蛍光マトリクス分光イメージング

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17034033
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 兼松 泰男 大阪大学, 先端科学イノベーションセンター, 教授 (00211855)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 濱田 格雄 大阪大学, 先端科学イノベーションセンター, 共同研究員 (80379148) ; 中村 亮介 大阪大学, 先端科学イノベーションセンター, 共同研究員 (70379147) ; 市田 秀樹 大阪大学, 先端科学イノベーションセンター, 助手 (50379129)
• Keywords: 励起・蛍光スペクトル / 分光イメージング / 非侵襲 / 細胞分化

Research Abstract

細胞および細胞外マトリクスにおける生体分子の挙動を時間分解励起・蛍光スペクトルマトリクスのリアルタイム解析による追跡手法を開発することを目的とする。平成17年度においては、当初研究計画のうち、励起・蛍光マトリクス分光法の成分分離可能性検証と、イメージング可能なシステム開発を中心に行った。
励起・蛍光マトリクス分光による成分分離可能性を検証するために、均質系における実験的研究を行った。フェムト秒レーザーにより発生させた白色光を励起光源として、200psゲート付ICCDをディテクターとして用いることで、一括で時間分解励起・蛍光マトリクスデータを取得可能なシステムを構築した。励起波長・蛍光波長・蛍光寿命・蛍光強度という多重分光パラメータの取得と、差分・特異値解析等の数値解析手法を適用することにより、多成分混合系および光反応系において有効なターゲット追跡手法となることを示した。
さらにイメージング実現のためにラインフォーカス顕微分光システムへと展開させた。励起光源として再生増幅Ti:Sapphireレーザーまたは自動波長可変フェムト秒OPAを用いた。励起光をサンプルに対してライン状に集光し、空間走査軸をひとつ減らすことにより、高速イメージ取得を実現した。
班内共同研究として、励起・蛍光マトリクス顕微分光イメージングを植物組織への感染の検出に用いた。葉緑体蛍光などの強い自家蛍光に妨害されて、通常、観測することが困難な、感染刺激に対する防御物質の蛍光スペクトルの組織細胞上の分布情報を取得することに成功した。