| 研究課題/領域番号 |
05557012
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
医化学一般
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
中川 八郎 大阪大学, たんぱく質研究所, 教授 (20029937)
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| 研究分担者 |
菊地 和朗 東京大学, 工学部, 助教授 (50134458)
永井 克也 大阪大学, たんぱく質研究所, 助教授 (70029966)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
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| キーワード | 極微弱生体発光 / アバランシェホトダイオード / 単一光子計数装置 / 神経活動 / 脳 / 海馬 / 視交叉上核 / 概日リズム |
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| 研究概要 |
シリコン、アバランシェホトダイオードを光検出器として用いて、神経組織から極微弱生体発光を検出する単一光子計数システムを開発した。このシステムを用いると400〜900nmの波長範囲において、3〜5%の総合量子効率を達成し、この波長範囲における雑音等価光パワーは10^<-19>W台に達した。この光子計数システムを用い生体試料極微弱光を検出するシステムを作製した。遮光した測定室内に維持した生体試料からの光を入力端の直径150μmのテ-パ-フアイバーを用いて光検出器に誘導し、計測した。このシステムで培養条件下にあるラット海馬脳切片から発する極微弱光を測定したところ、10^<-18>W/mm^2オーダーの極微弱光を検出することに成功した。この海馬切片から得られた極微弱光の強度はKClによる脱分極刺激により増大し、テトロドトキシンによる神経活動の抑制により減少した。これらの結果より、海馬切片から得られた極微弱生体発光の強度は神経活動と相関して変化することが示された。更に、哺乳類の概日リズムの時刻発信中枢である視床下部視交叉上核脳切片から発する極微弱光強度について最大72時間の連続測定を行った。視交叉上核切片から得られた極微弱生体発光強度は、主観的明期及び主観的暗期の両方にピークを持つ2峯性の変動を示すことが明らかとなった。現在、この2峯性のリズムを示す機序について解析中である。本研究では、この様に、脳切片培養組織からの極微弱生体発光が神経(代謝)活動に相関することを明らかにした。現在、浜松ホトニクス製のARUGUS-50による二次元計測法について検討中であるが、脳切片の組織構造を検出するには至っていない。
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