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励起スペクトル-蛍光スペクトル同時取得可能な走査型光学顕微鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26650043
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生物物理学
研究機関東北大学

研究代表者

柴田 穣  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20300832)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015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)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード顕微分光 / 励起スペクトル / 1分子分光
研究成果の概要

顕微鏡により、試料の蛍光スペクトルを測定する顕微蛍光分光法はこれまでよく行われてきたが、励起スペクトルの測定を効率的に行える顕微鏡システムはなかった。励起スペクトルの測定には、試料を励起する波長を走査する必要があるため、蛍光スペクトルを測定するより時間がかかるのが一般的である。フォトニック結晶ファイバを用いてフェムト秒パルスレーザーの光を白色光に変換しそれをプリズムで分光して、励起光とした。試料の異なる場所に異なる励起波長を照射する光学設計とすることで、励起スペクトルを効率的に取得できる顕微鏡を初めて開発した。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Structure based modeling of fluorescence kinetics of photosystem II: Relation between its dimeric form and photoregulation2016

    • 著者名/発表者名
      A. Mohamed, R. Nagao, T. Noguchi, H. Fukumura, Y. Shibata
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 120 号: 3 ページ: 365-376

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.5b09103

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scrambled Self-Assembly of Bacteriochlorophylls c and e in Aqueous Triton X-100 Micelles2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Saga, Tatsuya Saiki, Naoya Takahashi, Yutaka Shibata, and Hitoshi Tamiaki
    • 雑誌名

      Photochem. and Photobiol.

      巻: 90 号: 3 ページ: 552-559

    • DOI

      10.1111/php.12219

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a novel cryogenic microscope with numerical aperture of 0.9 and its application to photosynthesis research2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibata, W. Katoh, T. Chiba, K. Namie, N. Ohnishi, J. Minagawa, H. Nakanishi, T. Noguchi and H. Fukumura
    • 雑誌名

      Biochim. Biophys. Acta

      巻: 1837 号: 6 ページ: 880-887

    • DOI

      10.1016/j.bbabio.2014.03.006

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光合成系の光捕集過程を構造に立脚して理解する:理論と実験の融合で見えてきたこと2014

    • 著者名/発表者名
      柴田 穣
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 69 ページ: 639-643

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 開口数0.9を持つ極低温顕微鏡の開発2014

    • 著者名/発表者名
      柴田穣,加藤渉,浪江慶祐
    • 雑誌名

      分光研究

      巻: 63 ページ: 103-105

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 極低温顕微鏡を用いた緑化途上トウモロコシ生葉の光合成タンパク質構築過程の追跡2016

    • 著者名/発表者名
      柴田 穣,千葉 智史,福村 裕史
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Fluorescence spectroscopy of single Photosystem I at liquid nitrogen temperatures2016

    • 著者名/発表者名
      Du Ting, Ryo Nagao, Takumi Noguchi, Hiroshi Fukumura, Yutaka Shibata
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] クラミドモナスのステート遷移における光捕集タンパク質の移動を極低温顕微分光法で検証する2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤 稚菜,鷲山 研人,福村 裕史,柴田 穣
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 極低温顕微鏡を用いた緑化途上トウモロコシ生葉の光合成タンパク質前駆体の空間分布の測定2015

    • 著者名/発表者名
      千葉 知史、福村 裕史、柴田 穣
    • 学会等名
      日本生物物理学会第53回年会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Fluorescence spectroscopy of single Photosystem I at liquid nitrogen temperatures2015

    • 著者名/発表者名
      Du Ting, Ryo Nagao, Takumi Noguchi, Hiroshi Fukumura, Yutaka Shibata
    • 学会等名
      日本生物物理学会第53回年会
    • 発表場所
      金沢大学 角間キャンパス
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 新開発の極低温顕微鏡による光合成研究の新展開2015

    • 著者名/発表者名
      柴田 穣
    • 学会等名
      平成27年度化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      弘前大学文京キャンパス
    • 年月日
      2015-09-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Two-Photon Fluorescence of Protein-Protected Gold Nanoclusters of Different Sizes2015

    • 著者名/発表者名
      Hamza Al-Kindi, Mayu Nakagomi, Rie Kusama, Ahmed Ali, Shinji Kajimoto, Izabela Rzeznicka, Yutaka Shibata, Hiroshi Fukumura
    • 学会等名
      第37回日本光医学・光生物学会年会
    • 発表場所
      シーガイアコンベンションセンター
    • 年月日
      2015-07-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 植物型光合成タンパク質の高効率かつ柔軟な光捕集2015

    • 著者名/発表者名
      柴田 穣
    • 学会等名
      分子系の複合電子機能第181委員会 第22回研究会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2015-07-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Refined Compartment Target Analysis of Photosystem II-Enriched Membrane based on Its Structure2015

    • 著者名/発表者名
      Ahmed Ali, Ryo Nagao, Takumi Noguchi, Hiroshi Fukumura, Yutaka Shibata
    • 学会等名
      27th International Conference on Photochemistry
    • 発表場所
      International Convention Center Jeju, Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photo-Physicochemical Processes of Gold Nanoclusters Synthesized in Bovine Serum Albumin2015

    • 著者名/発表者名
      Hamza Al-Kindi, Ahmed Ali, Shinji Kajimoto, Izabela Rzeznicka, Yutaka Shibata, Hiroshi Fukumura
    • 学会等名
      27th International Conference on Photochemistry
    • 発表場所
      International Convention Center Jeju, Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-06-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 緑色イオウ光合成細菌Chlorobaculum limnaeum RK-j-1株の変異体から単離精製した色素の異なるクロロソームの比較評価2015

    • 著者名/発表者名
      原田 二朗、柴田 穣、溝口 正、漁野 岬、寺村 美里、山本 健、民秋 均
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ピコ秒時間分解蛍光分光による極地に生育する蘚類および藻類の乾燥耐性の分子機構の研究2015

    • 著者名/発表者名
      柴田 穣、谷山 航一朗、Ahmed Ali、小杉 真貴子、福村 裕史
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] CHARACTERIZATION OF CHLOROSOMES VARIANTS CONTAINING BACTERIOCHLOROPHYLL c, d, e, OR f IN THE MUTANTS DERIVED FROM THE IDENTICAL STRAIN OF BROWN-COLORED GREEN SULFUR BACTERIUM2014

    • 著者名/発表者名
      Jiro Harada, Yutaka Shibata, Misaki Ryono, Ken Yamamoto, Tadashi Mizoguchi, Hitoshi Tamiaki
    • 学会等名
      2014 International Conference on Artificial Photosynthesis
    • 発表場所
      Awaji City, Hyogo, Japan
    • 年月日
      2014-11-24 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 極低温顕微鏡を用いた緑化途上トウモロコシ生葉の光合成タンパク質前駆体の空間分布の測定2014

    • 著者名/発表者名
      千葉 知史、福村 裕史、柴田 穣
    • 学会等名
      日本生物物理学会第52回年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Target analysis of the photosystem II-enriched membrane: The effect of oxidizing agent on the fluorescence quenching in PSII2014

    • 著者名/発表者名
      Ahmed Ali, Ryo Nagao, Takumi Noguchi, Hiroshi Fukumura, Yutaka Shibata
    • 学会等名
      日本生物物理学会第52回年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 光合成蛋白質と金属ナノ粒子による水素発生人工光合成ナノデバイスの開発2014

    • 著者名/発表者名
      田原 一輝、河原 弘典、浪江 慶祐、井上 名津子、長尾 遼、加藤 祐樹、鞆 達也、柴田 穣、福村 裕史、菓子野 康浩、野口 巧
    • 学会等名
      日本生物物理学会第52回年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 開口数0.9の極低温顕微鏡の開発と光合成タンパク質の1分子分光への応用2014

    • 著者名/発表者名
      柴田 穣
    • 学会等名
      日本分析化学会 第63年会特別シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新開発の開口数0.9の極低温光学顕微鏡による細胞内光合成タンパク質の不均一分布測定2014

    • 著者名/発表者名
      柴田 穣、千葉 知史、福村 裕史
    • 学会等名
      第36回日本光医学・光生物学会年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2014-07-25 – 2014-07-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 理論と実験の融合で見えてきた植物型光合成の超高速光反応2014

    • 著者名/発表者名
      柴田 穣
    • 学会等名
      第11回AMO討論会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2014-06-06 – 2014-06-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2017-05-10  

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