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2009 Fiscal Year Annual Research Report

超高分解能光学顕微鏡の開発と応用

Publicly Offered Research

Project AreaInnovative nanoscience of supermolecular motor proteins working in biomembranes
Project/Area Number 21023018
Research InstitutionChuo University

Principal Investigator

上村 慎治  Chuo University, 理工学部, 教授 (90177585)

Keywords高分解能光学顕微鏡 / 全反射蛍光顕微鏡 / ベン毛軸糸 / 暗視野照明光学系
Research Abstract

本研究では、高開口数の対物レンズと全反射型蛍光顕微鏡の照明系を併用することで、生体試料の詳細構造を高分解能で(~100nm)観察できる顕微鏡を作成することを目指す。本年度は、光学系の設計と装置の組み立てを行い、その性能の評価を行うためのシステムを組んだ。光源は、超高圧水銀灯を用い、開口数1.45の対物レンズを使用することとした。分解能を客観的に評価するために、高精度画像取り込み装置を設置(高解像度高感度冷却CCDカメラ)し、通常は無効倍率とされる高倍率での画像取り込み(5~10nm/pixel)を行うための装置として完成させた。画像の評価は、32ビット画像を2次元フーリエ変換行うことで、客観的なパラメタを計算し、コントラスト伝達関数を評価の基準とし、ケイソウ細胞を標準試料として評価するシステムとした。さらに、平行して、照明光源に480nmレーザー光を用い、斜光照明するための光学系の設計と装置組み立てを行った。これは、コンデンサレンズ前焦点面で環状に走査する機構を組み込んだもので、任意のリング径で環状照明できるようになっている。現時点では、予期される斜光照明顕微鏡の分解能性能がほぼ得られているが、観察試料の媒質と試料厚、さらに高屈折率の油浸オイルを組み合わせることで、さらに、構造化照明の技法を取り入れることで、生体試料観察(明視野照明、および、暗視野照明)条件の最適化を図る予定である。

  • Research Products

    (14 results)

All 2010 2009

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (7 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Single-cell electroporation of fluorescence probes into sea urchin sperm cells and FRAP analysis2010

    • Author(s)
      Takao, D., Kamimura, S.
    • Journal Title

      Zool.Sci. 27

      Pages: 279-284

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Geometry-Specific heterogeneity of the apparent diffusion rate of materials inside sperm cells. Biophys. J.2010

    • Author(s)
      Takao, D., Kamimura, S.
    • Journal Title

      Biophys. J. (印刷中, in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quick shear-flow alignment of biological filaments for X-ray fiber diffraction facilitated by methylcellulose.2009

    • Author(s)
      Sugiyama, T., Miyashiro, D., Takao, D., Iwamoto, H., Sugimoto, Y., Wakabayashi, K., Kamimura, S.
    • Journal Title

      Biophys. J. 97

      Pages: 3132-3138

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] X-ray Fiber diffraction studies on flagellar axonemes.2009

    • Author(s)
      Oiwa, K., Kamimura, S., Iwamoto, H.
    • Journal Title

      Methods in Cell Biology 91

      Pages: 89-109

  • [Journal Article] Dietary program for rearing the larvae of a diving beetle, Dytiscus sharpi (Wehncke), in the laboratory (Coleoptera : Dytiscidae).2009

    • Author(s)
      Inoda, T., Hasegawa, M., Kamimura, S., Hori, M.
    • Journal Title

      Coleopt. Bull. 63

      Pages: 340-350

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Structural changes of microtubules during GTP hydrolysis revealed by X-ray fiber-diffraction2010

    • Author(s)
      Kamimura, S., et al.
    • Organizer
      Biophysical Society, 54th Annual Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco (USA)
    • Year and Date
      2010-02-22
  • [Presentation] X-ray fiber diffraction analysis of axoneme and microtubules structure using a novel shear-flow fiber-aligning technique.2009

    • Author(s)
      Kamimura, S., 他
    • Organizer
      International Workshop Dynein 2009
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2009-11-03
  • [Presentation] Mechanical stress and flagellar motility : Prokaryotes versus eukaryotes.2009

    • Author(s)
      Kamimura, S.
    • Organizer
      International Workshop Dynein 2009
    • Place of Presentation
      神戸市
    • Year and Date
      2009-11-03
  • [Presentation] X線繊維回折による微小管構造動態の解析2009

    • Author(s)
      上村慎治, 他
    • Organizer
      日本生物物理学会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2009-11-02
  • [Presentation] ホヤ精子走化性実測データに基づく精子誘引物質感知機構のシミュレーション解析2009

    • Author(s)
      宮代大輔, 他
    • Organizer
      日本生物物理学会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2009-11-01
  • [Presentation] GTP加水分解反応と微小管構造の動態2009

    • Author(s)
      上村慎治, 他
    • Organizer
      日本動物学会
    • Place of Presentation
      静岡大学
    • Year and Date
      2009-09-19
  • [Presentation] Mechanical properties of flagellar motility : Prokaryotes versus eukaryotes.2009

    • Author(s)
      Kamimura, S.
    • Organizer
      4th International Symposium on Aero Aqua Bio-M echanisms
    • Place of Presentation
      上海(中国)
    • Year and Date
      2009-08-30
  • [Book] 図説生物学(15.3章)2009

    • Author(s)
      上村慎治
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      東京大学出版会
  • [Book] ベーシックマスター細胞生物学(第3章)2009

    • Author(s)
      上村慎治
    • Total Pages
      17
    • Publisher
      オーム社

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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