| 研究課題/領域番号 |
06558108
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究分野 |
神経科学一般
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
片山 芳文 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 教授 (20014144)
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| 研究分担者 |
古川 哲史 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助手 (80251552)
辰巳 仁史 名古屋大学, 医学部, 助手 (20171720)
平井 恵二 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 助教授 (70156628)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1996
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| キーワード | 光ピンセット / レーザー光 / ナノ・メートル計測 / 光学技術 / 微分干渉顕微鏡 / ビデオ画像処理 / 金コロイド粒子 / 膜蛋白分子 |
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| 研究概要 |
本研究は、3つの先端的光学技術(ビデオ強化型高倍率微分干渉顕微鏡、ナノ・メートル計測、及び光ピンセット)を総合して新しいシステムを創り出す技術開発研究である。そして、本システムを用いて生きた細胞あるいは細胞内小器官に微細操作を加えながらその構造と機能を観察・解析できることを最終目標として3年度にわたって研究を進めてきた.まず、本研究専用のビデオ強化型微分干渉顕微鏡を作製し、落射照明用光路に10mWヘリウム・ネオンレーザー光を導入して光ピンセットとした。しかし、その捕捉力は不十分であったので、100mWクリブトン・アルゴンレーザー光を導入し、更にビームエクスバンダーを用いて捕捉力を向上させた.光ピンセットの作用位置、すなわち、レーザー光ビーム照射部位を制御するために粗動操作と微動操作に分けて考えた。まず、顕微鏡のステージをスライドさせて大きく移動させて光ピンセットの捕捉能の確認を行った。次いで、ビームコントローラーで直接レーザー光ビームの照射部位を制御することで粗動操作し、同時にピエゾ素子を利用して顕微鏡のステージを移動させることによって微動操作を実現する機構を試作した。最終的には、瞳転送光路系を組み込んで、コンピューター制御による遠隔操作でレーザー光ビームの照射位置を移動させる方式を採用した。そして、膜蛋白分子を標識するために利用した金コロイドを検出してその動きを追跡記録する機構を組み込んだ。本研究の全期間を通して神経科学の領域における本システムの有用性を試してきた。例えば、光ピンセットによって酵素分離後の浮遊神経細胞を顕微鏡下で任意の部位に移動させることができ、神経成長円錐のフィロボディア先端を特に標識することなしに保持操作することができた。更に、膜蛋白分子に付着した金コロイドの自由運動とこの金コロイドを光ピンセットで捕捉・束縛したときの運動を解析して細胞膜の力学的構造を考察した。
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