2013 Fiscal Year Annual Research Report
ラマン分光による生細胞の絶対定量的分子イメージングと物理化学の生命科学への展開
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25288010
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
浜口 宏夫 早稲田大学, 先端科学・ 健康医療融合研究機構, 教授 (00092297)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石橋 孝章 筑波大学, 数理物質科学研究科(系), 教授 (70232337)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ラマン分光 / 生細胞 / 絶対散乱断面積 / 生体分子 |
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| Research Abstract |
2013年度は、独立な２台の共焦点顕微ラマン分光装置を用いて、１０種の液体・溶液試料（ベンゼン、シクロヘキサン、エタノール、グリセリン、オレイン酸、リノール酸、α-リノレン酸、L-グルタミン 0.2 M 水溶液、タウリン 0.4 M 水溶液、D-グルコース 0.4 M 水溶液）の測定を行い、ベンゼンの絶対散乱断面積を基準として、他９種の分子の絶対散乱断面積を決定することを試みた。励起線として波長532ナノメートルのNd：YAGレーザーの２倍波を用いた。その結果、今回行った顕微ラマン分光計を用いた測定では、従来のマクロサンプリングの測定に比べて、極めて高い精度でラマン散乱強度を測定することが可能であることが示された。また２台のラマン分光計で独立に行った実験は互いに良い一致を示し、この結果もまた顕微ラマン分光計による強度測定の高い信頼性を実証した。試料へのレーザー光照射、および散乱光の集光に同じ対物レンズを用いているため、顕微ラマン分光計の光学系が極めて堅牢で、高い再現性での測定を可能にするためであると考えられる。また得られた結果を、すでに筆者らが行った理論的解析と比較した結果、共焦点効果による照射領域を仮定した理論的予測値が実験値とよく一致することがわかった。以上の結果から、共焦点顕微ラマン分光計を用いた絶対ラマン散乱断面積の決定を目指す本研究計画の方向性が、妥当であることが確認された。一方、さらに精度の高い測定を行うためには、分光器の感度特性、偏光特性の較正が不十分であることがわかり、次年度へ向けた課題が明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2013年度は装置の移転を行ったため、気体測定のための試料セルの設計、製作が間に合わず、当初計画していたHe原子のレーリー散乱を用いた装置の検定実験を行うことができなかった。そこで、順序を一部変更し、基本的生体分子の計測を先行させた。その結果、２か所での独立な測定に基づき、共焦点顕微ラマン分光装置を用いたラマン散乱強度測定が高い精度を有することが確認することができた。一方、感度や偏光特性の較正などの問題点が明らかとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2013年度に行うことができなかったHe原子を用いた装置の検定実験を行う。また装置の感度、偏光特性の較正について、簡便かつ高精度の方法の開発に注力する。研究代表者がすでに報告している重水素の回転スペクトルによる較正法を、高温に拡張することによって、適用可能な波数領域を拡大することを試みる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
年度末の使用予定を一部変更したため、小額の次年度使用額が生じた。
消耗品の購入にあてる。
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