| 研究課題/領域番号 |
18K12058
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
石飛 秀和 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (20372633)
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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 | ブリルアン散乱 / １細胞レベル / 癌診断 / 粘弾性 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は、昨年改良した光学系を用いて、HeLa細胞と神経細胞のブリルアン散乱スペクトル測定およびイメージングを行った。まずHeLa細胞の細胞核および細胞質でのプリルアン散乱スペクトルを測定した。その結果、ブリルアンシフト量について、細胞核は7.7 GHz、細胞質は7.5 GHzであることが分かった。ブリルアンシフト量が大きいほど試料の弾性率が大きいので、細胞核の方が細胞質より弾性率が大きいことが分かった。また半値幅は、細胞核は1.4 GHz、細胞質は1.2 GHzであることが分かった。半値幅が大きいほど試料の粘性が高いので、細胞核の方が細胞質より粘性が大きいことが分かった。神経細胞についても同様に測定を行い、部位によってスペクトル形状が異なることを確認した。次にHeLa細胞および神経細胞のイメージングを試みた。現状スペクトル測定に時間がかかるため、スペクトルのドリフトが問題となったが、ドリフト校正用の新たな光学系を構築することで解決した。両細胞ついて、場所によっては細胞核からのレイリー散乱光が強く、散乱スペクトルをフィッティングすることができないピクセルがあった。神経細胞について、細胞核を含まない樹上突起部分にフォーカスすることでイメージングを行った。半値幅については明視野像との相関があり、正しく測定できていることを確認できたが、シフト量については、その変動が小さく、明視野像との相関は確認できなかった。細胞核を含む部分のイメージングには、さらなるS/N比の向上、シフト量についてはさらなるスペクトル分解能の向上が必要となることが分かった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
現状1点測定であればHeLa細胞および神経細胞のブリルアンスペクトルを取得することが可能であり、そのソフト量および半値幅を決定することができる。癌化判定のために、１細胞内での平均をとるか、それとも特定の部位で比較するのかは、１細胞内でのイメージング結果から判断する予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
さらならS/N比の向上については、各結像面でスリットを用いてレイリー散乱光をカットすることで実現する。またスペクトル分解能の向上については、EMCCDカメラ直前のレンズの焦点距離を長くし倍率を高くすることで実現する。
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