フェムト秒時間分解蛍光イメージングを用いた細胞内状態の三次元計測

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22350031
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 中林 孝和 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (30311195)
• 連携研究者: 日野 和之 愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (60362307)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 光励起ダイナミクス / 蛍光寿命 / 自家蛍光 / 金属効果 / 細胞 / 和周波発生法 / イメージング / フェムト秒レーザー

研究概要

和周波発生法によるフェムト秒時間分解蛍光分光システムを製作し,倒立型顕微鏡と組み合わせて,生細胞に適用可能な蛍光寿命画像測定について検討した.さらに,細胞内自家蛍光分子であるFADとNADHおよび蛍光タンパク質のフェムト秒からナノ秒領域の蛍光ダイナミクスの媒質依存性,色素分子の蛍光寿命の金属効果などについて検討を行い,誘電環境やpHなどの細胞内環境における蛍光寿命を用いたその場計測について提案した.

研究成果

• [雑誌論文] 自家蛍光寿命イメージングによる細胞観察(総説) (2013)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和,太田信廣
  • 雑誌名: 生物物理 巻: 53(3)(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric-Field-Induced Changes inAbsorption and Fluorescence of the GreenFluorescent Protein Chromophore in aPMMA Film (2011)
  • 著者名/発表者名: Takakazu Nakabayashi, Kazuyuki Hino, Yuka Ohta, Sayuri Ito, Hirofumi Nakano, Nobuhiro Ohta
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry B 巻: 115(26) ページ: 8622-8626
  • DOI: DOI:10.1021/jp203090e
  • 査読あり
• [雑誌論文] 自家蛍光寿命イメージングの基礎と展開(総説) (2011)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和,太田信廣
  • 雑誌名: 光化学 巻: 42(2) ページ: 52-59
• [雑誌論文] Fluorescence Decay Dynamics of Flavin Adenine Dinucleotide in a Mixture of Alcohol and Water in the Femtosecond and Nanosecond Time Range (2010)
  • 著者名/発表者名: Takakazu Nakabayashi, Md. Serajul Islam, Nobuhiro Ohta
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry B 巻: 114(46) ページ: 15254-15260
  • DOI: DOI:10.1021/jp1063066
  • 査読あり
• [学会発表] NADHの自家蛍光寿命を用いた細胞診断の機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 本間将人,中林孝和,太田信廣
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2013年冬季研究発表会
  • 発表場所: 札幌(北海道大学)
  • 年月日: 20130129-30
• [学会発表] 蛍光寿命イメージングを用いた細胞計測の展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和
  • 学会等名: 日本分光学会平成24年度生細胞分光部会シンポジウム
  • 発表場所: 札幌(北海道大学)
  • 年月日: 2013-01-25
• [学会発表] 蛍光寿命イメージングを用いた細胞内pHのその場計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和,太田信廣
  • 学会等名: 平成24年度日本分光学会年次講演会
  • 発表場所: 東京(東京工業大学)
  • 年月日: 20121127-29
• [学会発表] Sensing of intracellular environments using fluorescence lifetime microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Takakazu Nakabayashi, Nobuhiro Ohta
  • 学会等名: 7th Asian Photochemistry Conference 2012
  • 発表場所: Osaka (Osaka Univ)
  • 年月日: 20121112-15
• [学会発表] 自家蛍光寿命イメージングを用いた細胞内環境のその場測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和,本間将人,Md. Serajul Islam,太田信廣
  • 学会等名: 2012年光化学討論会
  • 発表場所: 東京(東京工業大学)
  • 年月日: 20120912-14
• [学会発表] Application of Fluorescence Lifetime Imaging (FLIM) to Measure Intracellular Environments (2012)
  • 著者名/発表者名: Takakazu Nakabayashi, Nobuhiro Ohta
  • 学会等名: RIES-CIS Joint Symposium
  • 発表場所: Sapporo (Hokkaido Univ)
  • 年月日: 2012-10-25
• [学会発表] ポリマー中に分散されたGFP発色団のモデル化合物の構造と光学過程の外部電場効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和,日野和之,太田有香,伊藤沙由里,中野博文,太田信廣
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌(札幌コンベンションセンター)
  • 年月日: 20110920-23
• [学会発表] Sensing Cellular Metabolic States byTime Resolved Fluorescence of NADH (2011)
  • 著者名/発表者名: Md. Serajul Islam,Takakazu Nakabayashi,松本仁,保田昌秀,太田信廣
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌(札幌コンベンションセンター)
  • 年月日: 20110920-23
• [学会発表] Copper Ion Sensing Based on the Fluorescence Lifetime of Enhanced Yellow Fluorescent Protein (2011)
  • 著者名/発表者名: Takakazu Nakabayashi, Ryoya Sumikawa, Fun Sun, Masataka Kinjo, Nobuhiro Ohta
  • 学会等名: 2011年光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎(宮崎市コンベンションエリア)
  • 年月日: 20110906-08
• [学会発表] Monitoring Changes in Cellular Environment of Yeast Cells Based on the Time-Resolved Fluorescence Spectra ofNADH (2011)
  • 著者名/発表者名: Md. Serajul Islam, Takakazu Nakabayashi, Jun Matsumoto, Masahide Yasuda, Nobuhiro Ohta
  • 学会等名: 2011年光化学討論会
  • 発表場所: 宮崎(宮崎市コンベンションエリア)
  • 年月日: 20110906-08
• [学会発表] 蛍光寿命を用いた細胞のその場観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和
  • 学会等名: 分子研シンポジウム2011
  • 発表場所: 岡崎(分子科学研究所)
  • 年月日: 20110527-28
• [学会発表] 蛍光寿命イメージングを用いた単一細胞計測の展開 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和
  • 学会等名: 分子研究会分光学が係わるクラスター科学および機能性ナノ構造体科学の将来展望
  • 発表場所: 岡崎(分子科学研究所)
  • 年月日: 20110107-08
• [学会発表] Time-Resolved Fluorescence Decays ofFAD in a Mixture of Alcohol and Waterin the Femtosecond and Nanosecond TimeRange (2010)
  • 著者名/発表者名: Takakazu Nakabayashi, Md. Serajul Islam, Nobuhiro Ohta
  • 学会等名: 2010年光化学討論会
  • 発表場所: 千葉(千葉大学)
  • 年月日: 20100908-10
• [学会発表] Measurements of Intracellular Environments by Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy, (Invited talk) (2010)
  • 著者名/発表者名: Takakazu Nakabayashi
  • 学会等名: Symposium on Advanced Spectroscopy
  • 発表場所: Sapporo (Hokkaido Univ)
  • 年月日: 2010-10-08