• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

デュアル光コム顕微鏡を用いたスキャンレス蛍光寿命イメージング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K13768
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分21030:計測工学関連
研究機関徳島大学

研究代表者

水野 孝彦  徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 特任助教 (70804475)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード分光学 / 光コム / デュアル光コム分光 / 超短パルスレーザー / 蛍光分光 / イメージング / 蛍光顕微鏡法 / デュアル光コム顕微鏡 / 蛍光寿命顕微鏡法 / 光コム顕微鏡 / 蛍光顕微鏡 / 蛍光寿命 / デュアルコム分光 / 分光
研究成果の概要

生きた細胞内の様々な現象を明らかにする上で有用な蛍光寿命画像を,機械的な駆動なく高速に取得可能とする顕微鏡法を開発した.本手法は,画像ピクセル情報とRF信号の間に1対1の対応関係を確立し,RF領域で画像情報を高速に測定することで,視野全体の蛍光強度画像と蛍光寿命画像の一括撮像を可能とする.このために,デュアル光コム干渉に基づいた光周波数モード列に対するビート付与と,波長/空間/蛍光変調周波数の多次元変換を組み合わせた蛍光寿命顕微鏡を開発した.実際に顕微鏡を構成し,蛍光強度画像と蛍光寿命画像の一括撮像を実証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本手法により画素毎の同時計測性が担保され,ライフサイエンス分野において生きた細胞内部の分子の動きを高速に解明できるだけでなく,蛍光強度画像と蛍光寿命画像を用いた多角的評価が可能となり,定量評価の分析能力向上が期待できる.一方で本手法は顕微鏡下だけでなく,新型コロナウイルス診断でも利用される抗原検査などにおいて,膨大なサンプルの同時計測にも応用が期待できる.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Full-field fluorescence lifetime dual-comb microscopy using spectral mapping and frequency multiplexing of dual-comb optical beats2021

    • 著者名/発表者名
      Mizuno T.、Hase E.、Minamikawa T.、Tokizane Y.、Oe R.、Koresawa H.、Yamamoto H.、Yasui T.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 7 号: 1

    • DOI

      10.1126/sciadv.abd2102

    • NAID

      120007188417

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Computationally image-corrected dual-comb microscopy with a free-running single-cavity dual-comb fiber laser2021

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Takahiko、Nakajima Yoshiaki、Hata Yuya、Tsuda Takuya、Asahara Akifumi、Kato Takashi、Minamikawa Takeo、Yasui Takeshi、Minoshima Kaoru
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 29 号: 4 ページ: 5018-5032

    • DOI

      10.1364/oe.415242

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Optical image amplification in dual-comb microscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Takahiko、Tsuda Takuya、Hase Eiji、Tokizane Yu、Oe Ryo、Koresawa Hidenori、Yamamoto Hirotsugu、Minamikawa Takeo、Yasui Takeshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 8338-8338

    • DOI

      10.1038/s41598-020-64927-z

    • NAID

      120006956852

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] デュアルコムファイバーレーザーを光源としたスキャンレス共焦点デュアルコム顕微鏡2020

    • 著者名/発表者名
      水野孝彦、秦祐也、津田拓哉、中嶋善晶、安井武史、美濃島薫
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会,14a-B409-10.
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Scan-less full-field fluorescence lifetime imaging by 2D spectral encoding and dual-comb heterodyne-beating2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Mizuno, Eiji Hase, Takeo Minamikawa, Hirotsugu Yamamoto, and Takeshi Yasui
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Full-field dual-comb fluorescence lifetime microscopy2020

    • 著者名/発表者名
      T. Mizuno, E. Hase, T. Minamikawa, H. Yamamoto, T. Yasui
    • 学会等名
      BiOS2019 in Photonics West 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] デュアル光コム顕微鏡によるスキャンレス蛍光イメージング(4) ~蛍光寿命イメージング応用~2019

    • 著者名/発表者名
      水野孝彦,長谷栄治,南川丈夫,山本裕紹,安井武史
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] デュアル光コムビートによる2次元周波数多重化照明を用いた蛍光寿命イメージング法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      水野孝彦,長谷栄治,南川丈夫,山本裕紹,安井武史
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2018
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Scan-less fluorescence imaging using 2D frequency multiplexed illumination by dual-comb optical beat and 2D spectral disperser2019

    • 著者名/発表者名
      T. Mizuno, E. Hase, T. Minamikawa, H. Yamamoto, T. Yasui
    • 学会等名
      BiOS2019 in Photonics West 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] デュアル光コム顕微鏡によるスキャンレス蛍光イメージング(3) ~ 蛍光イメージングSNRの改善 ~2019

    • 著者名/発表者名
      水野孝彦,長谷栄治,南川丈夫,山本裕紹,安井武史
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] デュアル光コム顕微鏡によるスキャンレス蛍光イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      水野孝彦,長谷栄治,南川丈夫,山本裕紹,安井武史
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] デュアル光コム顕微鏡によるスキャンレス蛍光イメージング(2) ~520 nm帯光コムによる蛍光イメージング~2018

    • 著者名/発表者名
      水野孝彦,長谷栄治,南川丈夫,山本裕紹,安井武史
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] デュアル光コム蛍光顕微鏡によるスキャンレス・フルフィールド蛍光イメージング法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      水野孝彦,長谷栄治,南川丈夫,山本裕紹,安井武史
    • 学会等名
      第41回日本生体医工学会中国四国支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] デュアル光コムビートの 2 次元周波数多重化ビームを用いた蛍光イメージング法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      水野孝彦,長谷栄治,南川丈夫,山本裕紹,安井武史
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 徳島大プレスリリース 光のストップウォッチで、蛍光寿命画像を一括測定

    • URL

      https://www.pled.tokushima-u.ac.jp/2250/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 徳島大学安井/南川研究室ホームページ

    • URL

      https://femto.me.tokushima-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 徳島大学安井研究室ホームページ

    • URL

      https://femto.me.tokushima-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi