数サイクル光パルスによる非線形顕微分光イメージング

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20760036
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 小関 泰之 大阪大学, 工学研究科, 助教 (60437374)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 光計測 / 超短光パルス / 非線形光学 / 光学顕微鏡

研究概要

サブ8fsの時間幅を有する超短光パルスを用いた光学顕微鏡を開発した。チャープミラーと空間光変調器を用いて群速度分散補償を行い、誘導パラメトリック発光(SPE)顕微鏡の感度を28dB以上高めることに成功した。更に、この顕微鏡を用いて様々な生体観察を行い、赤血球や花弁組織などにおいて、強いSPE信号が得られることを見出した。また、誘導ラマン散乱(SRS)顕微法のアイデアに至り、その原理確認を行うとともに、ロックイン周波数の高周波化による高感度化に成功した。以上を通じて、超短光パルスの応用による強力な生体可視化手法を開発できたと考えている。

研究成果

• [雑誌論文] Stimulated Raman scattering microscopy for live cell imaging with high contrast and high sensitivity (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ozeki, K. Itoh
  • 雑誌名: Laser Phys. vol.20,no.5 ページ: 1114-1118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual-band stimulated parametric emission microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Yamagiwa, G. Omura, Y. Ozeki, M. Ishii, H.M. Dang, S. Kajiyama, T. Suzuki, K. Fukui, K. Itoh
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. vol.49 ページ: 016603
  • 査読あり
• [雑誌論文] Depth-resolved observation of photoelastic effect by four-wave mixing microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ozeki, T. Kawasumi, K. Itoh
  • 雑誌名: Opt. Rev. vol.16,no.2 ページ: 167-169
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis and experimental assessment of the sensitivity of stimulated Raman scattering microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ozeki, F. Dake, S. Kajiyama, K. Fukui, K. Itoh
  • 雑誌名: Opt. Express vol.17 ページ: 3651-3658
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional unstained live-cell imaging using stimulated parametric emission microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: H.M. Dang, T. Kawasumi, G. Omura, T. Umano, S. Kajiyama, Y. Ozeki, K. Itoh, K. Fukui
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. vol.48 ページ: 097003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Label-free imaging by stimulated parametric emission microscopy reveals a difference in hemoglobin distribution between live and fixed erythrocytes (2009)
  • 著者名/発表者名: H.M. Dang, G. Omura, T. Umano, M. Yamagiwa, S. Kajiyama, Y. Ozeki, K. Itoh, K. Fukui
  • 雑誌名: J. Biomed. Opt. vol.14 ページ: 040506
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonlinear phase imaging using two-beam interferometry in stimulated parametric emission microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Yamagiwa, Y. Ozeki, G. Omura, T. Suzuki, S. Kajiyama, K. Fukui, K. Itoh
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. vol.48 ページ: 062501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonlinear Ultrafast Focal-Point Optics for Microscopic Imaging, Manipulation, and Machining (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Itoh, W. Watanabe, Y. Ozeki
  • 雑誌名: Proc. IEEE vol.97,no.6 ページ: 1011-1030
  • 査読あり
• [学会発表] 2波長パルス光源の高精度な高調波同期による誘導ラマン散乱顕微鏡 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小関泰之, 北川雄真, 住村和彦, 西澤典彦, 梅村航, 石井万紀子, 梶山慎一郎, 福井希一, 伊東一良
  • 学会等名: 第57回応用物理学関連連合講演会
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] Biological applications of novel nonlinear optical microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Kajiyama, Y. Ozeki, K. Fukui, K. Itoh
  • 学会等名: The 2009 Euro American Workshop on Information Optics Paris
  • 発表場所: France
  • 年月日: 20090720-20090724
• [学会発表] 2バンド誘導パラメトリック発光顕微鏡を用いた生きた花弁組織の無染色3次元観察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山際将具、小関泰之、石井万紀子、尾村玄、梶山慎一郎、福井希一、伊東一良
  • 学会等名: OPJ2009
  • 年月日: 2009-11-25
• [学会発表] 高調波同期した2波長光源による誘導ラマン散乱顕微鏡 (2009)
  • 著者名/発表者名: 北川雄真, 小関泰之, 住村和彦, 西澤典彦, 伊東一良
  • 学会等名: OPJ2009
  • 年月日: 2009-11-25
• [学会発表] Background-free, 3-D vibrational imaging by stimulated Raman scattering microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ozeki, F. Dake, S. Kajiyama, K. Fukui, K. Itoh
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO2009), paper CFL2
  • 発表場所: Baltimore, USA
  • 年月日: 2009-07-24
• [学会発表] Stimulated Raman scattering (SRS) microscopy: toward highly sensitive vibrational imaging in the terahertz regime (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ozeki, K. Itoh
  • 学会等名: 2nd Topical Problems of Biophotonics 2009
  • 発表場所: Nizhny Novgorod, Russia
  • 年月日: 2009-07-23
• [学会発表] Stimulated Raman scattering microscopy for live-cell imaging with high contrast and high sensitivity (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ozeki, K. Itoh
  • 学会等名: 18th International Laser Physics Workshop (LPHYS'09)
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2009-07-16
• [学会発表] Background-free, 3-D vibrational imaging by stimulated Raman scattering microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Ozeki, F. Dake, S. Kajiyama, K. Fukui, K. Itoh
  • 学会等名: Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO2009)
  • 発表場所: Baltimore, USA
  • 年月日: 2009-06-05
• [学会発表] Experimental assessment of the sensitivity of stimulated Raman scattering microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: F. Dake, Y. Ozeki, S. Kajiyama, K. Fukui, K. Itoh
  • 学会等名: the 4th Asian Pacific Symposium on Biophotonics (APBP2009)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-05-29
• [学会発表] 誘導ラマン散乱顕微鏡の感度の実験検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 嶽文宏, 小関泰之, 梶山慎一郎, 福井希一, 伊東一良
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] 多波長型誘導パラメトリック発光顕微鏡 (2009)
  • 著者名/発表者名: 北川雄真, 嶽文宏, 馬野俊幸, 小関泰之, 梶山慎一郎, 福井希一, 伊東一良
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] 誘導ラマン散乱顕微法の原理確認 (2008)
  • 著者名/発表者名: 嶽文宏, 小関泰之, 伊東一良
  • 学会等名: Optics &Photonics
  • 発表場所: Japan
  • 年月日: 2008-11-05
• [学会発表] 二光束干渉型誘導パラメトリック発光顕微法を用いた非線形位相イメージング (2008)
  • 著者名/発表者名: 山際将具, 小関泰之, 梶山慎一郎, 福井希一, 伊東一良
  • 学会等名: 2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-02
• [備考]
  • URL: http://sites.google.com/sites/ysozeki
• [産業財産権] 光学顕微鏡 (2009)
  • 発明者名: 小関泰之、伊東一良、嶽文宏、福井希一、梶山慎一郎
  • 権利者名: 大阪大学
  • 産業財産権番号: 特許・特願2009-134364
  • 出願年月日: 2009-06-03
• [産業財産権] 光学顕微鏡 (2009)
  • 発明者名: 小関泰之、伊東一良、嶽文宏、福井希一、梶山慎一郎、北川雄真、西澤典彦、住村和彦
  • 権利者名: 大阪大学
  • 産業財産権番号: 特許(国内優先権主張)・特願2009-265514
  • 出願年月日: 2009-11-20