2007 Fiscal Year Annual Research Report
無染色・生体分子イメージング顕微鏡の開発と培養細胞の品質制御への応用
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17200032
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
荒木 勉 Osaka University, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (50136214)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 守 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (70237949)
紀ノ岡 正博 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (40234314)
安井 武史 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (70314408)
岩田 哲郎 徳島大学, 工学部, 教授 (50304548)
東野 義之 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (40075023)
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| Keywords | 分子イメージング / SHG顕微鏡 / コラーゲン分子配向 / 細胞培養 / CARS顕微鏡 / 光老化 / コラーゲンゲル / 皮膚 |
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| Research Abstract |
複雑系の中から所定の生体分子を選択的に認識し、可視化する分子イメージング顕微鏡の開発を目指している。初年度は要素技術・基盤技術の確立を進め、次年度はその改良を通じて実用機器の開発を目指した。さらに培養細胞の品質制御への応用を目指した。本年度は最終年度にあたるため、開発機器の評価と応用を進め、その研究成果を論文にまとめる作業を行った。機器開発と応用などに関する具体的な成果は以下の通りである。
(1) 真皮コラーゲンの高速経皮測定を目的とし、SHG誘起用の光源としてCr: Forsteriteレーザーを導入した。その結果、表皮から深さ300ミクロンまでのコラーゲンの断層像を得ることに成功した。また、心臓弁など各種組織のコラーゲン配向像の取得に成功した。断層画像1枚あたりの取得時間は従来は1分程度であったが1秒にまで短縮した。
(2) SHG発生分子の3次元方向ベクトルを同定できるラジアル偏光を用い、自己組織化単分子膜の第二高調波イメージングに成功した。
(3) 細胞培養の培地としてのコラーゲンに着目し、細胞の増殖によってコラーゲンゲルの分子配向が変化していく様子をSHG顕微鏡によってはじめて追跡できた。
(4) 生体分子を無染色で同定するためのCARS顕微鏡について、レーザー間のタイミングを高精度で制御し、かつマルチビーム測定を行うことでビデオレートのリアルタイム測定を試みた。本顕微鏡によってリポゾームの形態変化の様子を捉えることが出来た。
(5) 原子発光分析装置を駆使して加齢と生体元素間の相関を調査した。この結果は別途進行している萌芽研究(19650117)の基礎データともなる。
(6) 時間分解蛍光測光において、歪んだ波形から真の蛍光寿命を求めるための新しい手法を開発した。
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