2011 Fiscal Year Annual Research Report
表面近傍での微生物運動の3次元観察法確立とモデル化
| Project/Area Number |
22560168
|
|---|
| Research Institution | Tottori University |
|---|
Principal Investigator |
後藤 知伸 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (00260654)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中井 唱 鳥取大学, 工学研究科, 助教 (80452548)
|
|---|
| Keywords | 表面近傍 / 細菌運動 / 微生物運動 / 座標取得 / 3次元観察 / 2方向同時観察 / 蛍光観察 / べん毛 |
|---|
| Research Abstract |
本研究では,表面近傍の細菌運動の3次元観察法の確立を第一目的としている.従来,微生物の運動速度や軌跡を調べる際には,スライドグラスとカバーグラスの間に封入された少量の懸濁液を顕微鏡下で観察する方法がとられている.この計測では2次元的な運動情報が得られる.しかし,表面近傍への集積を調べるためには,3次元的な運動を把握することが不可避となる.そのため,通常の顕微鏡観察に加え,側面からの同期観察(直接的方法)を実施する.
本年度は以下の2点について,研究を実施した.
(1)境界近傍での細菌運動にともなう変形の観察
自由表面近傍での細菌運動に伴うべん毛の変形の2次元観察を実施している.べん毛繊維は直径30nm程度,長さ5μm程度と極めて微小なため,蛍光撮影をしても撮影条件を整えるのが非常に困難であるが,観察条件を整えることにより,いくつかの映像を取得することができ,べん毛繊維が変形している様子を捉えることができた.
(2)細菌運動の2方向同時撮影像から位置および姿勢を求めるプログラムの開発
明視野観察による2方向同時撮影像から細菌の位置および姿勢を求めるプログラムを開発中である.細菌の菌体はほぼ楕円形に近い形状をしているため,画像処理により菌体形状を抽出して楕円に近似し,長軸の端の2次元座標を出力するプログラムを作成している.2方向から観察した画像を用いて,3次元座標を取得する部分を作成している.
また,同様の画像処理と移動ステージを組み合わせた対象物体の自動追跡に着手している.
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
微生物の本体は円や楕円で近似できる場合が多く,2方向同時観察像から微生物の位置と姿勢を得るプログラムの開発は順調に進んでいる.また,一方向からの観察に限られるが,観察チャンバーの工夫により,より鮮明な蛍光像が得られるようになった.
|
| Strategy for Future Research Activity |
蛍光観察では,観察像の個数が限られており,一般的な結論を導くに至っていない.観察データの蓄積が必要であり,今後も継続していく.2方向同時観察法を適用するには,撮像系を改造する必要があり,別の研究課題として取り組む.
運動する微生物が視野からはずれてしまうことや,ピントがずれてしまうという問題に対し,微生物の自動追跡を行えるようにしていく.まず,視野内に収めるような1方向からの観察による2次元追跡を行い,それを2方向に拡張する.
|
