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電子線直接励起による高空間分解能蛍光顕微鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号 13J04082
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関大阪大学 (2014)
静岡大学 (2013)

研究代表者

名和 靖矩  大阪大学, 工学研究科, 特任研究員(常勤)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード高分解能蛍光顕微鏡 / 生体イメージング / カソードルミネッセンス / 電子線
研究実績の概要

本年度は,観察条件,試料作製条件の最適化による取得画像の信号対雑音比の向上,電子線励起可能な細胞内小器官の同定,そして細胞試料へのダメージ評価について調査した.
本手法の分解能,観察可能深さは電子線の散乱及び侵入深さに依存する.これらは薄膜基板と試料の材質,電子線の加速電圧によって決まり,モンテカルロシミュレーションを用いて計算できる.シミュレーション結果と実験結果を基に,加速電圧,照射電流量,薄膜基板の膜厚,試料作製の条件を最適化し,高空間分解能かつ高コントラストな生きた細胞の自家蛍光画像の取得に成功した.これによりミトコンドリア,細胞核内部及び周辺の微細構造,脂肪滴,そして微細な細胞膜構造が観察できた.また固定した細胞の観察画像を用いて分解能評価を行った.細胞内微粒子のラインプロファイルの半値幅は100 nm程度であった.従って直径100 nm程度のプローブ径での非染色生体観察が行えたといえる.
電子線励起可能な細胞小器官の同定では,有機蛍光色素で染色した細胞試料を蛍光顕微鏡と本手法を用いて観察し,比較することで示した. また,細胞試料へのダメージ評価では,蛍光染色した細胞に電子線を照射し,その後の経時変化を観察することで電子線照射によるダメージの有無を評価した.1点照射であれば,照射後も数時間生き続ける条件を見つけることができた.今後さらに,電子線をスキャンした場合や,そのスキャン方法によるダメージ評価が必要になるが,上記結果は本手法による生体観察及びその機能解明の可能性を示すものである.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (28件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Dynamic autotluorescence imaging of intracellular components inside living cells using direct electron beam2014

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Nawa, Wataru Inami. Aki Miyake, Atsushi Ono Yoshimasa Kawata, Sheng Lin, and Susumu Terakawa
    • 雑誌名

      Biomedical Optics Express

      巻: Vol. 5, No. 2 号: 2 ページ: 378-386

    • DOI

      10.1364/boe.5.000378

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-Color Imaging of Fluorescent Nanodiamonds in Living HeLa Cells using Direct Electron-Beam Excitation2014

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Nawa, Wataru Inami, Sheng Lin. Yoshimasa Kawata, Susumu Terakawa, Chla-Yi Fang. Huan-Cheng Chang
    • 雑誌名

      Chem Phys Chem

      巻: Vol. 15, issue 4 号: 4 ページ: 721-726

    • DOI

      10.1002/cphc.201300802

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanometric light spots of cathode luminescence in Y203 : Eu3+ phosphor thin films excited by focused electron beams as ultra-small illumination source for high-resolution optical microscope2014

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Sugita. Masashi Kamiya. Chiyu Morita, Aki Miyake, Yasunori Nawa Yuriko Mnuda Wataru Inami. Hiroko Kominaml. Yoichiro Nakanishi. Yoshimasa Kawata
    • 雑誌名

      Optical Materials Express

      巻: Vol. 4, No. 1 ページ: 155-161

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of ZnO luminescent films on SiN films for light source of high- resolution optical microscope2014

    • 著者名/発表者名
      Aki Miyake. Satoshi Kanamori. Yasunori Nawa. Wataru Inami. Hiroko Kominami Yoshimasa Kawata. Yoichiro Nakanishi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: Vol. 53, No. 4S 号: 4S ページ: 04EH11-04EH11

    • DOI

      10.7567/jjap.53.04eh11

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Fabrication of Luminescent Thin Film for Electron Beam Excitation Assisted Optical Microscope2014

    • 著者名/発表者名
      Taichi Furukawa, Satoshi Kanamori, Masahiro Fukuta, Yasunori Nawa, Hiroko Kominami, Yoichiro Nakanishi, Atsushi Sugita, Wataru Inami, and Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      The 21st International Display Workshop
    • 発表場所
      Niigata, Japan
    • 年月日
      2014-12-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of luminescent thin films for electron beam excited assisted optical microscope2014

    • 著者名/発表者名
      Taichi Furukawa, Satoshi Kanamori, Masahiro Fukuta, Yasunori Nawa, Hiroko Kominami, Yoichiro Nakanishi, Atsushi Sugita, Wataru Inami, and Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      The 16th Takayanagi Kenjiro Memorial Symposium
    • 発表場所
      Hamamatsu, Shizuoka
    • 年月日
      2014-11-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Label-free organelle imaging with high spatial resolution by D-EXA microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Nawa, Wataru Inami, Atsushi Ono, Sheng Lin, Yoshimasa Kawata, and Susumu Terakawa
    • 学会等名
      The 16th Takayanagi Kenjiro Memorial Symposium
    • 発表場所
      Hamamatsu, Shizuoka
    • 年月日
      2014-11-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高分解能光学顕微鏡によるバイオイメージング2014

    • 著者名/発表者名
      居波渉,名和靖矩,福田真大,古川太一,川田善正
    • 学会等名
      環境微生物系学会合同大会2014
    • 発表場所
      アクトシティ浜松コングレスセンター, 静岡県浜松市
    • 年月日
      2014-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PLD法で作製したY2O3:Eu3+蛍光体薄膜のカソードルミネ ッセンス特性2014

    • 著者名/発表者名
      守田智勇,豊嶋祐樹,福田真大,名和靖矩,居波渉,小南裕子,川田善正,中西洋一郎,堀田育志,杉田篤史
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋期学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学, 北海道札幌市
    • 年月日
      2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Label-free cell organelle imaging by D-EXA microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Nawa, Wataru Inami, Atsushi Ono, Sheng Lin, Yoshimasa Kawata, Susumu Terakawa
    • 学会等名
      The 75th JSAP Autumn Meeting 2014
    • 発表場所
      Hokkaido, Japan
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] HeLa cell culturing on a hydrophilicity controlled silicon nitride surface2014

    • 著者名/発表者名
      Yuriok Masuda, Yasunori Nawa, Wataru Inami, Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      5th International Conference on Photonics 2014
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of cell damage induced by electron beam2014

    • 著者名/発表者名
      Daiki Horiba, Yasunori Nawa, Taichi Furukawa, Wataru Inami, Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      5th International Conference on Photonics 2014
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] High spatial resolution imaging of fluorescent Nanodiamonds using direct electron-beam assisted microscope2014

    • 著者名/発表者名
      Wataru Inami, Yasunori Nawa, Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      5th International Conference on Photonics 2014
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2014-09-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子線励起による光ナノバイオイメージンク2014

    • 著者名/発表者名
      名和靖矩,川田善正
    • 学会等名
      日本学術会議第4回先端フォトニクスシンポジウム
    • 発表場所
      日本学術会議講堂, 東京都港区
    • 年月日
      2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] High Spatial Resolution Time-lapse Imaging with Electron-beam Excitation Assisted Optical Microscope2014

    • 著者名/発表者名
      Wataru Inami, Masahiro Fukuta, Yuriko Masuda, Yasunori Nawa, Atsushi Ono, Sheng Lin, Yoshi- masa Kawata, Susumu Terakawa
    • 学会等名
      Biomedical Imaging and Sensing Conference '14
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2014-04-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] D-EXA Microscopy for Live Cell Imaging with Nanophosphors2014

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Nawa, Wataru Inami, Atsushi Ono, Sheng Lin, Yoshimasa Kawata, and Susumu Terakawa
    • 学会等名
      Biomedical Imaging and Sensing Conference '14
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2014-04-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic and high- resolution organelle imaging in living cells by direct electron beam excitation2014

    • 著者名/発表者名
      Yasunor Nawa, Wataru Inami, Atsushi Ono, Sheng Lin, Yoshimasa Kawata, Susumu Terakawa, Chia-Yi Fang, and Huan-Cheng Chang
    • 学会等名
      Focus on Microscopy 2014
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2014-04-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Surface hydrophilicity control of silicon nitride for cell culture2014

    • 著者名/発表者名
      Yuriko Masuda, Yasunori Nawa, Wataru Inami, Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      Focus on Microscopy 2014
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2014-04-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高分解能蛍光顕微鏡のための培養基板の親水性制御2014

    • 著者名/発表者名
      益田 有里子, 名和 靖矩, 居波 渉, 川田 善正
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川, 日本
    • 年月日
      2014-03-17
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電子線直接励起蛍光顕微鏡による高分解能生体観察2014

    • 著者名/発表者名
      居波渉, 名和靖矩, 川田善正
    • 学会等名
      第6回超領域研究会
    • 発表場所
      静岡, 日本
    • 年月日
      2014-03-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Y203 : Eu3+薄膜におけるカソードルミネッセンス高効率化のためのポストアニーリング条件の検討2014

    • 著者名/発表者名
      守田智勇, 益田有里子, 名和靖矩, 三宅亜紀, 居波渉, 杉田篤吏, 小南裕子, 川田善正, 中西洋一郎
    • 学会等名
      発光型/非発光型ディスプレイ合同研究会
    • 発表場所
      新潟, 日本
    • 年月日
      2014-01-24
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] High spatial resolution and simultaneous multicolor live cell imaging using fluorescent nano diamonds by direct electron beam excitation2013

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Nawa, Wataru Inami, Aki Miyake. Atsushi Ono, Shang Lin, Sanae Kanno, Seishiro Hirano, Yoshimasa Kawata, Susumu Terakawa Chia-Yi Fang, and Huan-Cheng Chang
    • 学会等名
      Super Imaging 2013
    • 発表場所
      Shizuoka, Japan
    • 年月日
      2013-12-02
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] High spatial resolution and simultaneous multicolor live cell imaging using fluorescent nano diamonds by direct electron beam excitation2013

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Nawa, Wataru Inami, Yoshimasa Kawata Hideaki Kobayashi, Shigeo Maeda, and Toshihiro Fujita
    • 学会等名
      第2回ファインバブル国際シンポジウム~ナノ・マイクロバブルからファインパブル~
    • 発表場所
      Shizuoka, Japan
    • 年月日
      2013-12-02
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] High Spatial Resolution Multicolor Live Cell Imaging with Fluorescent Nano Diamonds Using Direct Excitation of Focused Electron Beam2013

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Nawa, Wataru Inami, Aki Miyake, Atsushi Ono, Sheng Lin, Sanae Kanno, Seishiro Hirano, Yoshimasa Kawata, Susumu Terakawa, Chia-Yi Fang, Huan-Cheng Chang
    • 学会等名
      Japan-Taiwan Bilateral Symposium in Nano/Bio-Photonics (JTBS)
    • 発表場所
      Shizuoka, Japan
    • 年月日
      2013-11-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Simultaneous Color Imaging of Fluorescent Nano Diamonds in Cells by Direct Electron Beam Excitation2013

    • 著者名/発表者名
      Wataru Inami, Yasunori Nawa, Yoshimasa Kawata
    • 学会等名
      Shizuoka University International Symposium 2013 - Directions of Interdisciplinary Domain Research in Japan-Europe Partnership
    • 発表場所
      Shizuoka, Japan
    • 年月日
      2013-11-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Fluorescent Nano Diamonds for High Spatial Resolution Live Cell Imaging by Direct Electron Beam Excitation2013

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Nawa, Wataru Inaml, AKi Miyake, Atsushi Ono, Sheng Lin, Yoshimasa Kawata, Susumu Terakawa, Chia-Yi Fang, Huan-Cheng Chang
    • 学会等名
      74th JSAP Autumn Meeting
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2013-09-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] High resolution imaging by electron-beam excitation assistedoptical microscope with emission layer for a brighter nanometric light source2013

    • 著者名/発表者名
      Yuriko Masuda, Yasunori Nawa, Chiyu Morita, Masasru Kamiya, Wataru Inami, Aki Miyake, Atsushi Sugita. Yoshimasa Kawata, and Yoichiro Nakanishi
    • 学会等名
      74th JSAP Autumn Meeting
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2013-09-17
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 電子線直接励起蛍光顕微鏡による蛍光ナノダイヤモンドを用いた高分解能生体観察2013

    • 著者名/発表者名
      名和靖矩, 居波渉, 三宅亜紀, 小野篤史, 林升, 川田善正, 寺川進, Chia-Yi Fang, Huan-Cheng Chang
    • 学会等名
      第22回日本バイオイメージング学会学術集会
    • 発表場所
      東京, 日本
    • 年月日
      2013-09-15
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Nanoimaging by Electron-Beam Assisted Optical Microscope2013

    • 著者名/発表者名
      Wataru Inami, Yasunori Nawa, Yoshlmasa Kawata, Susumu Terakawa
    • 学会等名
      International symposium on optical memory
    • 発表場所
      Incheon, Korea
    • 年月日
      2013-08-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分解能生体観察のための電子線励起光学顕微鏡の開発2013

    • 著者名/発表者名
      益田有里子, 守田智勇, 福田真大, 名和靖矩, 居波渉, 三宅亜紀, 杉田篤史, 川田善正, 中西洋一郎
    • 学会等名
      第39回レーザー顕微鏡研究会
    • 発表場所
      埼玉, 日本
    • 年月日
      2013-07-31
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Color imaging of fluorescent nano diamonds in intact cells by direct electron beam excitation2013

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Nawa, Wataru Inami, Aki Miyake, Atsushi Ono, Yoshimasa Kawata, Susumu Terakawa, Chia-Yi Fang and Huan-Cheng Chang
    • 学会等名
      Focus on Microscopy 2013
    • 発表場所
      Netherlands, Japan
    • 年月日
      2013-03-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] High resolution imaging by electron-beam excitation assisted (EXA) optical microscope with Y203 : Eu emission layer for the brighter nanometric light source2013

    • 著者名/発表者名
      Yuriko Masuda, Yasunori Nawa, Masashi Kamia, Wataru Inami, Aki Miyake, Atushi Sugita. Yoshimasa Kawata, Yoichiro Nakanishi
    • 学会等名
      Focus on Microscopy 2013
    • 発表場所
      Netherlands, Japan
    • 年月日
      2013-03-25
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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