2016 Fiscal Year Annual Research Report
in vivo super-resolution imaging by utilizing novel laser technologies
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26242082
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
根本 知己 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (50291084)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 俊一 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30162431)
川上 良介 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (40508818)
大友 康平 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (40547204)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | バイオイメージング / ２光子顕微鏡 / ベクトルビーム / インビボ・イメージング / 光脳科学 / 超解像顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、超解像顕微鏡については、多光子顕微鏡に安定してドーナツ状のSTED光を導光するように改善を行った。またSTED効果の高い有機系蛍光小分子および蛍光タンパク質をスクリーングし、各々3、2種類を有力な候補として同定した。最もSTED効果が高かった分子（消光率90%）では、空間分解能が約33％に向上し、超解像効果の実現に成功した。また，マウス生体脳の深部観察において生じる球面収差を改善し，Ca2+センサーを発現するトランスジェニックマウスの生体脳深部において、アストロサイトの自発的なCa2+濃度上昇をビデオレイトで初めて取得することが出来た。また、生体脳深部での神経繊維の２光子破断を再現性良く実施可能とし、破断の影響をアストロサイトのCa2+濃度上昇から定量的に評価する方法論を確立した。
またレーザー波面の操作を用いた補償光学によりコマ収差や非対称収差の補正を可能とする液晶デバイスの開発を実施した。傾けたゲル標本や円柱状ゲル標本における補償効果を確かめると共に、固定マウス全脳サンプルの太い血管直下での蛍光シグナルと空間分解能の向上に成功した。これらは原著論文として発表した。さらなる収差補正デバイスの検討にも着手した。また新規ガラスナノ厚シートを用い、生体脳観察のためのオープンスカル法の改善を試みた。またマウス皮膚の基底細胞のin vivoイメージングと分裂軸の３次元解析を実施し新たな知見を得た。
また、新規レーザーによるin vivo多光子顕微鏡の深部達成性の向上を目指すには、光源の出力だけでなく、そのビーム品質も重要である。光増幅器によって劣化するビーム品質の回復のために、入射ビームの位相補償法の開発を進めた。増幅媒質である光ファイバーへの種光の位相を偏光板によって調整することにより、10Wを大きく超える出力でもビーム品質の大幅な改善を実現することができた。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(43 results)
