2007 Fiscal Year Annual Research Report
近接場光によるナノメートル厚断層像再構成-エバネッセントCTイメージング
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19650118
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
湊 小太郎 Nara Institute of Science and Technology, 情報科学研究科, 教授 (00127143)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉浦 忠男 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 准教授 (60304010)
佐藤 哲大 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (90362839)
中尾 恵 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (10362526)
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| Keywords | 一分子イメージング / バイオイメージング / 蛍光顕微鏡 / 細胞骨格 / 3次元再構成 |
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| Research Abstract |
本年度はエバネッセント顕微鏡での断層画像再構成の実現可能性を検証するために次の事柄について、理論的検討および実験的検討を行った。
入射角変調による3次元再構成アルゴリズムの検討および理論分解能の検討については、これまでの最小自乗法を用いた手法では同じxy座標上の点で距離の異なる2点を分離検出できない問題があったので、これを解決するために複数点の存在を想定した再構成アルゴリズムを考案した。この手法では、蛍光分子の励起確率が基板からの距離に対して指数関数的に変化することを想定して、それを複数点でそれぞれ計算することで基板からの距離を求める。また理論分解能は、これまでの光学顕微鏡とは違って指数関数的減衰を利用して再構成するので、光軸方向の分解能が回折限界による制限を受けずに分解可能であるとの結論を得た。この場合の理論的分解能は計測装置におけるSN比によって決まることが導かれた。
エバネッセント顕微鏡システムの改良では、倒立型顕微鏡をベースにした既存システムで、入射角を位置再現性よく走査するために自動アクチュエータを導入した。またナノ粒子を蛍光試料に用いることができるよう波長405nmのレーザー光源(既有)を導入した。
蛍光画像計測データ収集計算機システムの構築では、画像データ取得から再構成までを一貫して行えるシステムをデザインし、現在実装作業中である。画像再構成・画像表示プログラムについては現在、本画像再構成結果を表示・検討するのに適したシステムを開発中である。さらに、テストデータを用いたシステム検証作業に取り掛かっている。
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