Spatio-temporal imaging of hierarchical structures of Eukaryote cells by using coherent X-ray diffraction imaging

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K21186
• Project/Area Number (Other): 18H06061 (2018)
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund (2019); Single-year Grants (2018)
• Review Section: 0701:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Kobayashi Amane 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (60824034)
• Project Period (FY): 2018-08-24 – 2020-03-31
• Keywords: コヒーレントX線回折イメージング / 細胞イメージング

Outline of Final Research Achievements

It is essential to visualize complicated hierarchical structures of biological cells for understanding why they can perform life activities. In this study, I developed sample preparation and machine control systems at a beamline in a synchrotron facility, SPring-8, in order to visualize whole cells with sizes of micrometers at resolutions of several tens nanometers by using coherent X-ray diffraction imaging analyses.

Free Research Field

X線イメージング

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞の構造解析には蛍光顕微鏡や電子顕微鏡のように優れた顕微鏡法が定着している。しかし、これらの手法では細胞に固定や染色といった加工を施さないとμmから数十nmの空間階層構造を解析することが難しい。コヒーレントX線回折イメージングは、細胞の機能構造を損なうことなく、この空間階層を可視化する構造解析手法であり、顕微鏡法と組み合わせることで、生物学的研究を促進させることになると期待できる。