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2022 Fiscal Year Annual Research Report

表面増強誘導ラマン散乱による小胞輸送の高速分光イメージング

Research Project

Project/Area Number 21J00452
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

水口 高翔  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2021-04-28 – 2024-03-31
Keywordsラマンイメージング / ナノ粒子 / 誘導ラマン散乱 / 超解像 / 広視野イメージング
Outline of Annual Research Achievements

2022年度は(1)金属ナノ粒子を用いた反射型の誘導ラマン散乱(Stimulated Raman scattering, SRS)計測、(2)広視野イメージングに向けた低倍率・高NA対物レンズの導入、(3)超解像SRS顕微鏡の性能評価の3課題について研究を進めた。(1)では反射SRS計測によって金属ナノ粒子から発せられるバックグラウンド信号が大幅に改善されたが、依然として微弱な信号の計測が困難であることが明らかになった。そのため当初の計画を超解像顕微鏡法により微小構造をイメージングする方針に変更した。(2)では低倍率かつ高NAの対物レンズを導入することで高解像度を維持しつつ広視野を観察できる顕微鏡を構築した。これにより一度に多量の細胞を観察することができるようになり、SRSイメージングのスループット性能が向上した。(3)では光スイッチング分子を含んだ微細構造を作製する手順を確立し、超解像SRS顕微鏡の分解能を計測した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初は金属ナノ粒子を用いることで小分子薬剤のSRSイメージングにおける空間分解能を向上させる予定だったが、依然として金属ナノ粒子から発せられるバックグラウンド信号が課題がとなっている。一方で超解像SRSイメージングによる空間分解能の向上が明らかになり、当初の目標であった細胞内の小胞輸送を高い空間分解能で観察できると見込まれた。

Strategy for Future Research Activity

細胞の複数箇所における小胞輸送の超解像SRSイメージングにより、当初の目標であった小胞輸送を介した細胞の複雑な情報伝達機構の解明を行う。

  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Imaging the uptake of deuterated methionine in Drosophila with stimulated Raman scattering2023

    • Author(s)
      Spratt Spencer J.、Mizuguchi Takaha、Akaboshi Hikaru、Kosakamoto Hina、Okada Rina、Obata Fumiaki、Ozeki Yasuyuki
    • Journal Title

      Frontiers in Chemistry

      Volume: 11 Pages: 1141920

    • DOI

      10.3389/fchem.2023.1141920

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Three-dimensional analysis of water dynamics in human skin by stimulated Raman scattering imaging2023

    • Author(s)
      Mizuguchi Takaha、Knight Christopher T.、Goto Makiko、Ninomiya Masato、Egawa Mariko、Ozeki Yasuyuki
    • Journal Title

      Advanced Chemical Microscopy for Life Science and Translational Medicine 2023

      Volume: 12392 Pages: -

    • DOI

      10.1117/12.2647651

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantum-enhanced stimulated Raman scattering microscopy toward breaking the shot noise limit in high-power regime2023

    • Author(s)
      Oguchi Kenichi、Xu Zicong、Taguchi Yoshitaka、Takahashi Shun、Sano Yuki、Mizuguchi Takaha、Katoh Kazuhiro、Ozeki Yasuyuki
    • Journal Title

      Advanced Chemical Microscopy for Life Science and Translational Medicine 2023

      Volume: 12392 Pages: -

    • DOI

      10.1117/12.2649579

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantum-enhanced stimulated Raman scattering microscopy in a high-power regime2022

    • Author(s)
      Xu Zicong、Oguchi Kenichi、Taguchi Yoshitaka、Takahashi Shun、Sano Yuki、Mizuguchi Takaha、Katoh Kazuhiro、Ozeki Yasuyuki
    • Journal Title

      Optics Letters

      Volume: 47 Pages: 5829~5829

    • DOI

      10.1364/OL.473130

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Quantum-enhanced stimulated Raman scattering microscopy toward breaking the shot noise limit in high-power regime2023

    • Author(s)
      Kenichi Oguchi, Zicong Xu, Yoshitaka Taguchi, Shun Takahashi, Yuki Sano, Takaha Mizuguchi, Kazuhiro Katoh, Yasuyuki Ozeki
    • Organizer
      Photonics West 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Three-dimensional analysis of water dynamics in human skin by stimulated Raman scattering imaging2023

    • Author(s)
      Takaha Mizuguchi, Christopher T. Knight, Makiko Goto, Masato Ninomiya, Mariko Egawa, Yasuyuki Ozeki
    • Organizer
      Photonics West 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 誘導ラマン散乱によるヒト皮膚の水動態3Dイメージング2022

    • Author(s)
      水口 高翔、ナイト クリストファ鷹也、後藤 真紀子、二宮 真人、江川 麻里子、小関 泰之
    • Organizer
      第83回応用物理学会秋季学術講演会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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