非線形光学を用いた核および染色体の動態・構造解析

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21248040
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用分子細胞生物学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 福井 希一 大阪大学, 工学研究科, 教授 (00311770)
• 研究分担者: 小関 泰之 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60437374) ; 伊東 一良 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80113520) ; 内山 進 大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (90335381)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 非線形光学顕微鏡 / 染色体観察 / 低侵襲無染色 3 次元観察

研究概要

極短パルスレーザー照射により非線形光学効果で生じた微弱発光を検出し、対象物の構造のみならず対象物の分光学的性質を明らかとする、全く新しい光学理論に基づいた非線形光学顕微鏡、すなわち誘導ラマン散乱顕微鏡(SRS 顕微鏡)および,誘導パラメトリック発光顕微鏡(SPE 顕微鏡)を用いて、従来不可能であった染色体の完全無染色での三次元観察を行い,蛍光抗体や染色剤の影響をまったく受けない状態での染色体構造を可視化した。

研究成果

• [雑誌論文] Visualization of Oil Body Distribution in Jatropha curcas L. by Four-Wave Mixing Microscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishii M., Uchiyama S., Ozeki Y., Kajiyama S., Itoh, K. and Fukui K.
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: Vol 52 ページ: 062403-062407
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sensitivity enhancement of fiber-laser-based stimulated Raman scattering microscopy by collinear balanced detection technique (2012)
  • 著者名/発表者名: Nose K., Ozeki Y., Kishi T., Sumimura K., Nishizawa N., Fukui K., Kanematsu Y., and Itoh K.
  • 雑誌名: Optics Express 巻: Vol. 20 ページ: 13958-13965
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-speed molecular spectral imaging of tissue with stimulated Raman scattering (2012)
  • 著者名/発表者名: Ozeki Y., Umemura W., Otsuka Y., Satoh S., Hashimoto H., Sumimura K., Nishizawa N., Fukui K. and Itoh K.
  • 雑誌名: Nature Photonics 巻: Vol.6 ページ: 845-851
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stimulated Raman hyperspectral imaging based on spectral filtering of broadband laser pulses (2012)
  • 著者名/発表者名: Ozeki Y., Umemura W., Sumimura K., Nishizawa N., Fukui K., and Itoh K.
  • 雑誌名: Optics Letters 巻: Vol. 37 ページ: 431-433
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subharmonic Synchronization of Picosecond Yb Fiber Laser to Picosecond Ti:Sapphire Laser for Stimulated Raman Scattering Microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Umemura W., Fujita K., Ozeki Y., Goto K., Sumimura K., Nishizawa N., Fukui K., Itoh K.
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: Vol. 51 ページ: 022702-022705
  • 査読あり
• [雑誌論文] The middle region of an HP1-binding protein, HP1-BP74, associates with linker DNA at the entry/exit site of nucleosomal DNA (2010)
  • 著者名/発表者名: Hayashihara K., Uchiyama S., Shimamoto S., Kobayashi S., Tomschik M., Wakamatsu H., No D., Sugahara H., Hori N., Noda M., Ohkubo T., Zlatanova J., Matsunaga S. and Fukui K.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: Vol. 285 ページ: 6498-6507
  • 査読あり
• [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: Ozeki Y. and Itoh K.
  • 雑誌名: Laser Phys. 巻: Vol. 20 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: Yamagiwa M., Omura G., Ozeki Y., Ishii M., H. M. Dang, Kajiyama S., Suzuki T., Fukui K., and Itoh K.
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: Vol. 49 ページ: 16603-16606
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-Dimensional Unstained Live-Cell Imaging Using Stimulated Parametric Emission Microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: H. M. Dang, Kawasumi T., Omura G., Umano T., Kajiyama S., Ozeki Y., Itoh K., and Fukui K.
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: Vol.48 ページ: 97003-97007
  • 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, Omura G., Umano T., Yamagiwa M., Kajiyama S., Ozeki Y., Itoh K., Fukui K.
  • 雑誌名: J. Biomed. Opt. 巻: Vol.14 ページ: 040506-040508
  • 査読あり
• [学会発表] Label-free observation of tissues by high-speed stimulated Raman spectral microscopy and independent component analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Ozeki Y., Otsuka Y., Sato S., Hashimoto H., Umemura W., Sumimura K., Nishizawa N., Fukui K., and Itoh K.
  • 学会等名: Photonics West 2013
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2013-02-03
• [学会発表] 誘導ラマン散乱を用いた無染色生体顕微鏡 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小関泰之
  • 学会等名: 第50回 光波センシング技術研究会
  • 発表場所: 東京理科大学
  • 年月日: 2012-12-05
• [学会発表] High-Speed Molecular Spectral Imaging by Stimulated Raman Scattering Microscopy Using Wavelength-Tunable Pulses (2012)
  • 著者名/発表者名: Wataru Umemura, Yasuyuki Ozeki, Kenta Fujita, Kazuhiko Sumimura, Norihiko Nishizawa, Kiichi Fukui, Kazuyoshi Itoh
  • 学会等名: CLEO 2012
  • 発表場所: San Jose
  • 年月日: 2012-05-09
• [学会発表] 誘導ラマン散乱による生体イメージングの実証とその高感度化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小関泰之
  • 学会等名: 春季 第58回 応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-24
• [学会発表] 誘導ラマン散乱顕微鏡による高速分光イメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 梅村航,小関泰之,藤田健太,住村和彦,西澤典彦,福井希一,伊東一良
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2011-03-15
• [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の高感度化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小関泰之,北川雄真,梅村航,住村和彦,西澤典彦,梶山慎一郎,福井希一,伊東一良
  • 学会等名: 第5回超高速光エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: 慶応大学日吉キャンパス
  • 年月日: 2010-08-20
• [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: Ozeki Y. and Itoh K.
  • 学会等名: 18th International Laser Physics Workshop (LPHYS'09)
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2009-07-16
• [備考]
  • URL: http://www.bio.eng.osaka-u.ac.jp/cl/top.php
• [備考] 日刊工業新聞、2009年6月8日「SRS 顕微鏡を開発 生きた細胞 3次元観察」
• [産業財産権] 光学顕微鏡、および光学計測 (2010)
  • 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: キヤノン株式会社
  • 産業財産権番号: PCT/JP2010/059327
  • 出願年月日: 2010-06-02
  • 外国