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赤外領域で三光子励起多波長検出を可能にする希土類金属プローブの創出

研究課題

研究課題/領域番号 15J05267
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 生体関連化学
研究機関山口大学

研究代表者

守友 博紀  山口大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード二光子吸収 / フェムト秒ファイバーレーザー / 二光子励起蛍光顕微鏡 / Ir錯体 / 非線形光学 / 三光子吸収 / 多光子励起蛍光顕微鏡 / 希土類金属錯体
研究実績の概要

本研究は、どこでも使えるユーザーフレンドリーな光源であるフェムト秒ファイバーレーザーを励起光源に、そして金属錯体をベースとしたプローブを用いて生体イメージングを実証することを目指している。平成28年度は、生体中の酸素マッピングを行うことを目的とし、酸素センシング機能を持つIr錯体、BTPHSAに着目し、その多光子吸収特性とフェムト秒ファイバーレーザー励起多光子イメージングを行った。
BTPHSAの二光子吸収スペクトルを二光子誘起発光法により測定したところ、800-1200 nm付近に二光子吸収帯が観測され、二光子吸収断面積(二光子吸収の効率を表す量)の極大は、1030 nmに観察された。このことから、BTPHSAは、フェムト秒ファイバーレーザーの発振波長である1030 nmにおいて、二光子吸収を示すことが明らかになった。
BTPHSAが二光子励起蛍光顕微鏡下で酸素センシング機能を示すかどうか確かめるため、常酸素および脱気条件下でBTPHSAのDMSO溶液の二光子励起発光スペクトルを測定した。。BTPHSAの常酸素条件下の二光子励起発光強度は、脱気条件下と比べておおよそ1/3にまで減少していた。のことから、BTPHSAは、低酸素環境で強い二光子励起発光を示すことが明らかになった。 BTPHSAの二光子励起発光が酸素応答性を示すことが確かめられたため、実際にフェムト秒ファイバーレーザーを光源とした多光子励起蛍光顕微鏡を用いて生細胞のイメージングを試みた。本研究の測定条件下では、BTPHSA由来の赤色発光は低酸素雰囲気下でのみ観察され、常酸素条件下では観察されなかった。このように、平成28年度はフェムト秒ファイバーレーザーを励起光源として、生細胞中の酸素センシングを達成した。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Biological oxygen sensing via two-photon absorption by an Ir(III) complex using a femtosecond fiber laser2016

    • 著者名/発表者名
      Morimoto H, Fujii A, Suzuki Y, Yoshihara T, Tobita S, Kawamata J
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 9 ページ: 092401-092403

    • DOI

      10.7567/jjap.55.092401

    • NAID

      210000147062

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-photon-induced Luminescence of Europium Acetylacetonate-type Complexes2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Suzuki, H. Moritomo, A. Fujii, K. Satomi, J. Kawamata, M. Yamamoto, Y. Hasegawa
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 45 号: 5 ページ: 538-540

    • DOI

      10.1246/cl.160126

    • NAID

      130005150485

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ピリジニウム誘導体をプローブとしたフェムト秒ファイバーレーザー励起多光子蛍光イメージング」2017

    • 著者名/発表者名
      守友博紀、牧野洋平、大村悠理子、浅村直哉、松下寛史、大西省三、鈴木康孝、川俣純
    • 学会等名
      第97春季年会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(神奈川県、横浜市)
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] FEMTO-SECOND FIBER LASER EXCITABLE PYRENE TYPE TWO-PHOTON FLUORESCENCE PROBE2016

    • 著者名/発表者名
      H. Moritomo, Y. Suzuki, Y. Niko, G. Konishi, J. Kawamata
    • 学会等名
      International symposium on Photochemistry
    • 発表場所
      Osaka City Central Public Hall, Osaka, Japan
    • 年月日
      2016-04-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ピレン誘導体をプローブに用いたフェムト秒ファイバーレーザー励起二光子励起蛍光 イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      守友博紀、鈴木康孝、仁子陽輔、小西玄一、川俣純
    • 学会等名
      第96日本化学会春季年会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高効率二光子励起発光プローブの脂溶性とミトコンドリア染色挙動との相関2015

    • 著者名/発表者名
      守友博紀、白石崇人、藤井旺成、里見浩一郎、鈴木康孝、川俣純
    • 学会等名
      日本化学会低次元系光機能材料研究会第4回サマーセミナー「動きを次元で制御する」
    • 発表場所
      休暇村志賀島(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ピリジニウム基をもつ高効率二光子励起プローブのミトコンドリアからの発光挙動2015

    • 著者名/発表者名
      守友博紀、白石崇人、藤井旺成、里見浩一郎、鈴木康孝、川俣純
    • 学会等名
      2015年光化学討論会
    • 発表場所
      大阪市立(大阪府大阪市吉住区)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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