| 研究課題/領域番号 |
07508001
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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 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
生物物理学
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| 研究機関 | 東京大学 (1996-1997)
(財)東京都臨床医学総合研究所 (1995) |
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研究代表者 |
篠原 邦夫 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (10112088)
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| 研究分担者 |
本田 捷夫 千葉大学, 工学部, 教授 (10016503)
伊藤 敦 東海大学, 工学部, 助教授 (80193473)
矢田 慶治 青森公立大学, 経営経済学部, 教授 (60006129)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
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| キーワード | X線顕微鏡 / X線ズ-ミング管 / イメージング / 培養細胞 / 染色体 / X線吸収スペクトル / シンクロトロン放射光 / 元素分布 |
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| 研究概要 |
X線電子顕微鏡を生物観察用に改造して、その特性を検討するとともに、シンクロトロン放射光を用いたX線密着顕微鏡の生物観察における特徴を検討し、下記の成果を得た。
1.2次元X線検出器としてユニークな特徴をもつX線電子顕微鏡を改造し、装置の操作性が格段に向上した。また性能評価により、空間分解能0.5μm以下、検出効果1%前後、ダイナミックレンジ2-3桁程度であることが判明した。
2.本装置とスペクトル測定チェンバーを組み合わせ、各生体分子特有のXANESピークの検索を行い、原子・分子に固有の吸収スペクトル構造を利用したX線分光顕微法(Spectromicroscopy)システムを確立した。特に生体分子のXANESを広範な波長範囲において測定し、DNAイメージングに有用なXANESピークの存在、硫黄の結合状態によるXANESピークのシフトなど新しい知見が得られた。
3.このシステムを動物培養細胞(固定後乾燥)に適用し細胞内原子・分子イメージングを試みた。分子イメージングの例として、リン(P)原子のK吸収端でのXANESピークを用いて分裂期の細胞を観察し、核内に染色体様のリン原子の分布構造を見いだした。窒素(N)のK吸収端における細胞の観察でもDNA特有のXANESピーク波長でのイメージは、核内の構造を示していた。これらはXANESの利用による細胞での分子イメージングの有用性を強く示す結果であった。また、主要な生体元素の吸収端をカバーする広範囲の波長領域で求めたイメージから細胞内元素分布イメージングを行った。独自のプログラムを開発し、細胞内のC,N,O,Caの分布を求めた。
今後ズ-ミング管の性能向上を図るとともに、微量元素分布の精度を高める方法の開発、分子イメージングの観察例を増やすこと、などによって、さらに本システムの有用性を確立させたい。
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