広視野高速３Ｄ分子マッピングのためのスナップショットラマン分光顕微鏡の開発

2017 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K14717
• 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: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 市村 垂生 国立研究開発法人理化学研究所, 生命システム研究センター, 上級研究員 (50600748)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: ラマン散乱分光 / 顕微分光 / 蛍光分光

研究成果の概要

ミリメートルの生体組織試料の蛍光およびラマン散乱の分光イメージングの高速化を目指し、新規手法を提案・開発した。従来のレーザー走査方式ではなく、２次元分光イメージングとComputed Tomographyに基づく逆問題の考え方を組み合わせて、１度の撮像により、元の３次元画像（空間２次元＋波長１次元）を取得する方法を確立した。複数の異なる波長の量子ドットを用いた検証実験とシミュレーションにより、本提案手法の有効性を示すことができた。本手法は、他の様々な分光イメージングを高速化できるため、幅広い応用が期待できる。

自由記述の分野

バイオイメージング

研究成果の学術的意義や社会的意義

顕微鏡イメージングによる画像取得は分布、形状の情報を与えてくれるが、分光計測によるスペクトル取得は分子種や分子の状態などの詳細な情報を与えてくれる。これらを同時に実施する「分光イメージング」は、生命システムの動作原理を解明するための研究には有効な手段となるため、その技術開発は重要な研究課題であった。本研究では、分光イメージングを高速化できる手法を提案・開発し、その有効性を実証することで、将来的に生命システム解明研究に貢献できる可能性を示すことができた。