| 研究課題/領域番号 |
18H03888
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
的場 修 神戸大学, 先端融合研究環, 教授 (20282593)
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| 研究分担者 |
全 香玉 神戸大学, システム情報学研究科, 助教 (40814778)
粟辻 安浩 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (80293984)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | マルチモーダル顕微鏡 / ４次元イメージング / 非線形細胞観察技術 |
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| 研究実績の概要 |
今年度は、これまでに構築した蛍光と位相の同時３次元マルチモーダルイメージングシステムを改良して、長時間のタイムラプス計測に適した光学系を構築した。特に、マルチモーダルディジタルホログラフィック顕微鏡における位相計測において、プリズムとピンホール、２波長を用いた同軸型配置を新規に提案し、ヒメツリガネゴケの細胞形状、厚み、葉緑体を鮮明かつ定量的に計測することに成功した。また、再生計算時の３次元リフォーカシング機能を生かし、奥行き方向の分布をもつ植物細胞においても適切な再構成距離でフォーカスされた定量位相画像を得ることに成功した。さらに、この定量位相計測を温度分布計測に適用した。次に３次元マルチモーダル観察技術として強度輸送方程式と光伝搬計算を組み合わせたシステムを構築した。ディジタルホログラフィーと比較して強度輸送方程式による方法は、物体光のみで計測できるため、光エネルギー利用効率が高い。さらに結像面近くで観察できるため、光強度を大きくできる利点がある。そのため、光毒性を回避し、細胞にダメージを与えない計測手法に繋がる。可変焦点レンズを用いることで、機械的可動部なしで対物レンズ下のフォーカス面の奥行き位置を変化させることができる。ヒメツリガネゴケを用いて、蛍光と位相の同時イメージングが可能であることを実証した。ヒメツリガネゴケは蛍光タンパク質が遺伝子導入され、蛍光を通じて細胞核の状態をモニタできる。さらに、位相に関して定量的に評価可能であることを実証した。非線形観察に向けては、ホログラフィック光照射を用いて多点同時に２光子励起による蛍光観察する方法を検討した。また、非線形細胞操作に関しては、構築した長時間観察可能な光学系において、ヒメツリガネゴケを用いて幹細胞化プロセスの観測を試みた。室温を25℃前後とし照明光の露光時間等を変化させて、幹細胞化が起こる条件を抽出する必要がある。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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