| 研究課題/領域番号 |
18H01904
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分30020:光工学および光量子科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 (2019-2020)
分子科学研究所 (2018) |
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研究代表者 |
安藤 潤 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (40623369)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2019年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
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| キーワード | 金属ナノ粒子 / 生体１分子 / タンパク質 / マルチカラー / 高速イメージング / 1分子イメージング / １分子イメージング |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、金属ナノ粒子をプローブに用いて、生体分子の挙動を高速高精度、かつ多色で捉える光学イメージング技術について研究を行なった。イメージングの多色化のため、プラズモン共鳴波長の異なる銀、金、及び銀金合金ナノ粒子をプローブに用いた。各金属種の共鳴波長に合致した複数レーザー光源と、分光器を結像光学系に配置した全反射型のマルチカラー暗視野顕微鏡を設計構築し、粒子の散乱像を波長毎に同時取得する手法を開発した。さらに、粒子対の形成に伴い発生するプラズモンカップリングを捉える精密距離計測技術を開発した。開発装置を用いて、モータータンパク質キネシンの高速高精度マルチカラーイメージングを行なった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
金ナノ粒子は、生体分子の挙動を光学顕微鏡で高速・高精度に観察するためのプローブとして広く用いられているが、単色のイメージングに限られる点に課題があった。本研究では、金属ナノ粒子を用いた生体分子のマルチカラー光散乱イメージング法を開発した。銀、金、及び銀金合金ナノ粒子をプローブに用い、各粒子の光散乱を選択的に捉える暗視野顕微鏡を開発することで、散乱イメージングの多色化を実現した。複数分子の挙動を同時に、かつマイクロ秒の時間分解能とナノメートルスケールの位置決定精度で追跡することを可能とし、複雑な生命現象の観察など、幅広い分野の応用研究に寄与する基盤技術をもたらした。
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