X線・化学発光ビデオ顕微鏡の開発と生体微小域動態分析

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04454525
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 升島 努 広島大学, 医学部, 教授 (10136054)
• 研究分担者: 小澤 孝一郎 広島大学, 医学部, 助手 (10211822)
• キーワード: 化学発光 / X線発光 / ビデオ顕微鏡 / 好中球 / 活性酸素 / 細胞動態

研究概要

1.化学発光ビデオ顕微鏡の改良
昨年度までに開発した顕微鏡に、今年はさらに改良を加え、微分干渉像や蛍光像が、簡便に切り替え測定できるようにした。 これにより、発光部位の同定が、簡単に追跡できるようになった。また、本顕微鏡は、蛍光と微分干渉観察が同時に行えるようにも改良したため、観察の幅が大きく広がった。
2.化学発光ビデオ顕微分析法の応用
白血球の一種、好中球が、貧食作用の際、殺菌のため顆粒を弾けさせる。このメカニズムが何によるかを明確にするため、細胞骨格系形成阻害剤の共存下での動態の比較を、顆粒の動きの軌跡、弾けの数と時期の解析を行い、新しい知見も得た。また細胞内Caイオン濃度の変化を蛍光像として捉え、これらの関連づけから、顆粒のはじけが今まで言われてきたCaイオン濃度の立ち上がりとは直接関係がないことも明確にし、本手法の有用性を示すことが出来た。
3.X線発光の検討
シンクロトロン放射光を利用して、強力X線による、物質中の発光を、フォトンカウンターおよびフォトンカウンティングカメラで捉えた。X線発光は、有機溶媒中では強いが、生体の存在する水系では著しく弱められることが分かった。これより、X線発光が環境プローブとして用いられる可能性が生まれてきた。
4.本システムの他分野への応用
本システムが、分離分析におけるカラム内での物質の分離過程の追跡に適用できることが分かった。その結果、いままで想像の世界でしかすぎなかった分離過程の様々な側面が明確になり、今後の物質分離の基本理念を構築するのに、今後大きく役立ちそうである。
この様に、本手法開発が、これからの、生体微小域分析のみならず広い分野で極めて有効に利用できうる見通しが立った。

研究成果

• [文献書誌] A.Tamura: "Image Analysis of Separation Process.I.Development of Video Image Analyzing System and Its Application to the Direct Observation of a Separation Process in a Column" Chem.Pharm.Bull.42. 704-706 (1994)
• [文献書誌] N.Ikuta: "Searching X-ray Excited Emission Reagents in Toluene,Dioxan and Ethanol" Photon Factory Activity Report. 11(in press). (1994)
• [文献書誌] N.Ikuta: "Screening X-ray Excited Emission Reagents in Water" Photon Factory Activity Report. 11(in press). (1994)
• [文献書誌] 升島努: "好中球の異物処理機構:食胞形成、顆粒の開口放出及び活性酸素生成" ヒューマンサイエンス. 5(2). グラビア (1994)
• [文献書誌] E.Suzaki: "Quantitative Analysis of Superoxide Anion Generation in Living Cell by Using Chemiluminescence Video Microscopy" Biochim.Biophys.Acta. (in press). (1994)
• [文献書誌] E.Suzaki: "Video-rate Dynamics of Exocytotic Events Associated with Phagocytosis in Polymorphonuclear Leucocytes" J.Cell.Biol.(in press). (1994)
• [文献書誌] A.Tamura: "Mobile Phase Exchange Process in Stepwise Elution Liquid Chromatography" Chem.Pharm.Bull.(in press). (1994)
• [文献書誌] E.Kawai: "The Role of Cytoskeleton in Phagocytosis-Exocytosis Sequence in a Neutrophil" Biochem.Biophys.Res.Commun.(in press). (1994)