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3次元レーザー蛍光分光顕微鏡による細胞内物質の高選択定量と体液中ウイルスの計数

研究課題

研究課題/領域番号 10555294
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 工業分析化学
研究機関九州大学

研究代表者

原田 明  九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教授 (90222231)

研究分担者 小川 禎一郎  九州大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (50028156)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
13,100千円 (直接経費: 13,100千円)
2000年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1999年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1998年度: 9,900千円 (直接経費: 9,900千円)
キーワードレーザー蛍光 / 蛍光分光顕微鏡 / 分光画像 / 3次元解析 / 高選択定量 / 生体物質 / イオン交換樹脂 / 粒子計数 / 細胞内物質 / ウイルス計数
研究概要

蛍光法は極めて高感度だが、細胞内物質の診断目的の定量評価では、非特異吸着した蛍光プローブや生体内有機分子からの蛍光バックグラウンドの影響が大きいために高感度性を十分に生かすことができないうえに、細胞組織の光散乱により定量性・再現性の劣化するなど解決すべき問題が多い。一方、細胞単位での診断の必要性は増加しており技術的指針が求められている。そこで本研究では、3次元レーザー蛍光分光顕微鏡のハードウエア・ソフトウエア両面での技術開発をベースに、細胞内の目的物質の選択定量を可能とする実用的手法の開発を目的として、以下を検討して成果を得た。
1)2次元分光システムの機種選定、ソフトウエア等を含めての詳細な仕様の確認、顕微鏡との接合部の設計などを行い、顕微鏡、レーザー光源およびハロゲンランプ分光光源等と組み合わせて調整し、顕微レーザー蛍光分光画像測定システムを試作した。
2)画像スペクトル測定とデータ処理による微粒子の識別を検討した。粒子直径3〜11μmのポリスチレン粒子またはイオン交換樹脂に多種類の色素を別々に吸着させて混ぜ合わせた試料系を調製して個々の粒子の識別を検討した。発光スペクトルの形状が類似し、ピーク波長に5〜10nmしか差が無い場合でも粒子識別が可能であることを実証した。また、蛍光バックグラウンドが大きい悪条件下での粒子識別を検討し、濃厚色素溶液中に浸した粒子についてもスペクトルによる識別が粒子識別に有効であることを検証した。
3)顕微鏡下にある個々の粒子への色素吸着量を検討し検出限界を求めた。粒子当たり10^<-18>モルでの検出が容易であることを示した。
4)以上の実験結果に基づき、蛍光強度・色調・バックグラウンドを判断して微小物体中にある特定の蛍光色素からの蛍光強度を補正定量する手法の指針を得た。研究成果はまとめて一部公表した。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] X.Zheng,A.Harata,T.Ogawa: "Photon Bursts from Low Surface-Density Dioctadecyl-Rhodamine B Molecules at the Air-Water Surface Observed with a Confocal Fluorescence Photon-Counting Microscope"Chemical Physics Letters. 316. 6-12 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Harata,N.Yamaguchi: "Photothermal Lensing Signal Enhancement by Transient Absorption of Photoexcited States in Liquid Solutions"Analytical Sciences. 16. 743-749 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X.Zheng,A.Harata,T.Ogawa: "Confocal Fluorescence Microscope Studies of the Adsorptive Behavior of Dioctadecyl-Rhodamine B Molecules at a Cyclohexane-Water Interface"Analytical Sciences. 17. 131-135 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X.Zhang, A.Harata, T.Ogawa: "Fluorescence Photon Bursts from Low Surface-Density Dioctadecyl-Rhodamine B Molecules at the Air-Water Surface Observed with a Confocal Fluorescence Photon-Counting Microscope."Chemical Physics Letters. 316. 6-12 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Harata, N.Yamaguchi: "Photothermal Lensing Signal Enhancement by Transient Absorption of Photoexcited States in Liquid Solutions."Analytical Scienses. 16. 743-749 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] X.Zheng, A.Harata: "Confocal Fluorescence Microscope Studies of the Adsorptive Behavior of Dioctadecyl-Rhodamine B Molecules at a Cyclohexane-Water Interface"Analytical Scienses. 17. 131-135 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Valeria TSUKANOVA,Akira HARATA,Teiichiro OGAWA: "Orientational Arrangement of Long-Chain Fluorescein Molecules within the Monolayer at the Air/Water Interface Studied by the SHG Technique"Langmuir. 16・3. 1167-1171 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Valeria TSUKANOVA,Akira HARATA and Teiichiro OGAWA: "Second-Harmonic Probe of Pressure-Induced Structure Ordering within Long-Chain Fluorescence Monomer at the Air/Water Interface"Journal of Chemical Physics. 104・32. 7707-7712 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Akira HARATA and Naonori YAMAGUCHI: "Photothermal Lensing Signal Enhancement by Transient Absorption of Photoexcited States in Liquid Solutions"Analytical Sciences. 16. 743-749 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Xue-Ying ZHENG and Akira HARATA: "Confocal Fluorescence Microscope Studies of the Adsorptive Behavior of Dioctadecyl-Rhodamine B Molecules at a Cyclohexane-Water Interface"Analytical Sciences. 17. 131-135 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] X..-Y.Zheng,A.Harata,T.Ogawa: "Fluorescence Photon Bursts from Low Surface-Density Dioctadecy1-Rhodamine B Molecules at the Air-Water Surface Observed with a Confacal Fluorescence Photon-Counting Microscope"Chemical Physice Letters. 316. 6-12 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.N.Slyadnev,T.Inoue,A.Harata,T.Ogawa: "Investigation of Water Surface by Laser Induced Fluorescence Microscopy using Cyanine and Rhodamine Dye"Colloids and Surfaces A. 164・2/3. 155-162 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.-Q.Li,M.N.Slyadonev,T.Inoue,A.Harata,T.Ogawa: "Spectral Fluctuation and Heterogeneous Distribution of Porphine on a Water Surface"Langmuir. 15・9. 3035-3037 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.-Q.Li,T.Inoue,A.Harata,T.Ogawa: "A Stategy to Probe Air-Liquid Interfaces by Confocal Fluorescent Microscoy"Instrumental Science and Technology. 27・3. 159-166 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] O.N.Slyadneva,M.N.Slyadnev,V.M.Tsukanova,T.Inoue,A.Harata,T.Ogawa: "Orientation and Aggregation Behavior of Rhodamine Dye in Insoluble Film at the Air-Water Interface under Compression.Second Harmonic Generation and Spectroscopic Studies"Langmuir. 15・25. 8651-8658 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.-Q. Li, Sakaki, T. Inoue, A. Harata, T. Ogawa: "Spatial Imaging Identification in a Fiber-Bundle Confocul Fluorescence Microspectrometer" Applied Spectroscopy. 52・8. 1111-1114 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T. Shimosaka, T. Kitamori, A. Harata, T. Sawada: "Mulichannel Fluorescence Detector Using Optical Fiber Delay Lines for Variable-Observation-Angle Fluorescence Spectroscopy Under Normal Incidence Conditions" Applied Spectroscopy. 52・2. 308-311 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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