In vivo sugar chain imagng by electronically tunable mid-IR laser

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04987
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Maeda Yasuhiro 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 技師 (10611733)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 湯本 正樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (60585157)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 中赤外線 / 糖鎖 / 位相差顕微鏡

Outline of Final Research Achievements

We have successfully expanded the initially limited oscillation wavelength range, which was originally restricted to approximately 2.2~2.7 μm, for use in mid-infrared (mid-IR) imaging to the 8~9 μm range, which is more suitable for molecular imaging, by implementing difference frequency generation (DFG) in the laser resonator. Additionally, we performed technical demonstrations of molecular imaging using mid-IR excitation phase-contrast microscopy. Based on these achievements, it can be said that we have established the fundamental technology necessary to develop in vivo molecular imaging techniques using an electronically controlled wavelength-variable mid-infrared laser light source.

Free Research Field

バイオイメージング

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は中赤外線を利用した簡便かつ高度な中分子イメージングを実現するための基礎的な技術の検証を行った。中分子イメージングは現在研究開発が進められている中分子創薬の分野において重要な役割を果たすと期待される。中分子創薬には迅速かつ簡便にその機能性を検証する技術が求められている。具体的にはドラッグデリバリーの可視化が迅速かつ簡便になれば創薬のスピードも加速すると考えられる。本研究の成果は簡便・迅速な中赤外線を用いた中分子イメージング技術につながる、学術的にも社会的にも重要な成果であると言える。