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2010 年度 実績報告書

レーザーアブレーションに対する細胞応答のリアルタイムCARSイメージング

研究課題

研究課題/領域番号 22360027
研究機関大阪大学

研究代表者

橋本 守  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (70237949)

研究分担者 福島 修一郎  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (40362644)
新岡 宏彦  大阪大学, ナノサイエンスデザイン教育研究センター, 特任助教 (70552074)
キーワード光学顕微鏡 / 無染色イメージング / リアルタイム観測 / 分子イメージング / 非線形光学効果 / 超短パルスレーザー / 生体医用光学
研究概要

多焦点コヒーレシトアンチストークスラマン散乱(CARS)顕微鏡とレーザーアブレーション法を組み合わせ,生細胞の細胞膜の破壊とその修復過程のリアルタイム観測を行った.細胞内脂質を可視化する2840cm^<-1>で観測すると,細胞膜が破壊された後に,アブレーション光集光スポット付近でCARS光強度が上昇することが観測された.培養液中のCaイオンを取り除いた場合,このような信号の上昇は見られず,逆に信号が低下したスポットが観測された.Caイオンは毒性が高いため,細胞質中の小胞がCaイオンの流入に伴い傷口を塞ぐように集まり,各々融合することでCaイオンの流入を防ぐことが知られているが,この信号上昇は細胞質中の小胞が集まることによるものであると考えられる.また,数十秒かけてこの信号上昇は減衰することも観測されたが,これは小胞が融合することによるものと考えられる
また,多焦点CARS顕微鏡による観測と単焦点顕微鏡たよる観測のどちらが細胞への影響が大きいか実験的に検討した.多焦点による並列励起・観測により,同一CARS光信号を得るためには,多焦点CARS顕微鏡は単焦点顕微鏡に比べて,1スポット当たりの励起光強度を小さくすることができるが,総投入光パワーは逆に大きくなる.そこで,同一CARS信号が期待できる条件で細胞への光ダメージ比較実験を行った.この結果,多焦点CARS顕微鏡が単焦点CARS顕微鏡に比べて光ダメージが少ない傾向が得られた.今後,よりデータを蓄積し,多焦点CARS顕微鏡の優位性を確証する

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (17件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Real-time imaging of laser-induced membrane disruption of a living cell observed with multifocus coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy2011

    • 著者名/発表者名
      T.Minamikawa, H.Niioka, T.Araki, M.Hashimoto
    • 雑誌名

      J.Biomedical Optics

      巻: 16 ページ: 021111

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ラジアル偏光ビームを用いたSHG顕微計測2010

    • 著者名/発表者名
      新岡宏彦, 薦田幸一郎, 吉木啓介, 荒木勉, 橋本守
    • 雑誌名

      光学

      巻: 39 ページ: 401-403

    • 査読あり
  • [雑誌論文] リアルタイムCARS顕微鏡の開発と生細胞観測への応用2010

    • 著者名/発表者名
      橋本守, 南川丈夫, 新岡宏彦, 荒木勉
    • 雑誌名

      日本レーザー医学会誌

      巻: 30 ページ: 421-426

    • 査読あり
  • [学会発表] 非線形ラマン散乱顕微鏡によるリアルタイムイメージング2011

    • 著者名/発表者名
      橋本守
    • 学会等名
      第581回応用物理学関連連合講演会,シンポジウム「ラマン分光イメージングが拓く新しいサイエンスとテクノロジー」
    • 発表場所
      神奈川工科大学(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] 培養軟骨作成過程における細胞分布の非侵襲計測2011

    • 著者名/発表者名
      前原鈴子, 福島修一郎, 紀ノ岡正博, 荒木勉
    • 学会等名
      日本機械学会第23回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本市)
    • 年月日
      2011-01-09
  • [学会発表] 第2高調波発生顕微鏡を用いたコラーゲン熱変性のモニタリング2011

    • 著者名/発表者名
      田仲亮介, 安井武史, 福島修一郎, 荒木勉
    • 学会等名
      日本機械学会第23回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本市)
    • 年月日
      2011-01-08
  • [学会発表] 多焦点CARS顕微鏡による細胞応答め無染色高速観測2010

    • 著者名/発表者名
      橋本守
    • 学会等名
      平成22年度ナノ分光部会・生細胞分光部会合同シンポジウム「分光学が拓く新しいイメージング・イメージングが拓く新しい分光学」
    • 発表場所
      東京大学小柴ホール(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-10
  • [学会発表] 第2高調波発生光を用いたコラーゲンゲルの局所的変位場の解析2010

    • 著者名/発表者名
      斉藤徹也, 福島修一郎, 荒木勉
    • 学会等名
      日本機械学会第21回バイオフロンティア講演会
    • 発表場所
      ITビジネスプラザ武蔵(金沢市)
    • 年月日
      2010-11-13
  • [学会発表] 偏光分布制御CARS顕微鏡を用いた液晶分子の3次元配向イメージング2010

    • 著者名/発表者名
      池田晃平, 高木達朗, 南川丈夫, 新岡宏彦, 橋本守, 荒木勉
    • 学会等名
      平成22年度日本分光学会年次講演会
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館
    • 年月日
      2010-11-10
  • [学会発表] Pt基板上自己組織化単分子膜の高感度/高分解能SHGイメージング2010

    • 著者名/発表者名
      新岡宏彦, 薦田幸一郎, 吉木啓介, 荒木勉, 橋本守
    • 学会等名
      平成22年度日本分光学会年次講演会
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館
    • 年月日
      2010-11-10
  • [学会発表] 多焦点CARS顕微鏡における生細胞へのフォトダメージ評価2010

    • 著者名/発表者名
      南川丈夫, 村上貴視, 松村直和, 新岡宏彦, 福島修一郎, 荒木勉, 橋本守
    • 学会等名
      平成22年度日本分光学会年次講演会
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館
    • 年月日
      2010-11-10
  • [学会発表] 生体コラーゲンSHG顕微鏡を用いた光学的熱傷診断に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      田仲亮介, 安井武史, 福島修一郎, 荒木勉
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会
    • 発表場所
      中央大学(東京都)
    • 年月日
      2010-11-09
  • [学会発表] Noninvasive estimation of engineered cartilage using second-harmonic-generation microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      Maehara R., Fukushima S., Kino-oka M., Araki T
    • 学会等名
      1st International Conference on Applied Bionics and Biomechanics
    • 発表場所
      Venice, Italy
    • 年月日
      2010-10-14
  • [学会発表] ラジアル偏光励起第二高調波顕微鏡による強誘電性液晶のスイッチング挙動観測の数値解析2010

    • 著者名/発表者名
      橋本守, 大久保隆行, 新岡宏彦, 荒木勉
    • 学会等名
      第61回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] Pt基板上自己組織化分子膜のラジアル偏光励起高分解・増強SHGイメージング2010

    • 著者名/発表者名
      新岡宏彦, 蘆田幸一郎, 吉木啓介, 荒木勉, 橋本守
    • 学会等名
      第61回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2010-09-14
  • [学会発表] Visualization of Arterial Calcification by X-ray computed tomography2010

    • 著者名/発表者名
      Fukushima S., Araki T.
    • 学会等名
      10th International Congress of Physiological Anthropology
    • 発表場所
      Fremantle, Australia
    • 年月日
      2010-09-10
  • [学会発表] 第2高調波発生光(SHG)顕微鏡を用いた光学的熱傷診断に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      田仲亮介, 安井武史, 福島修一郎,荒木勉
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム2010
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2010-09-10
  • [学会発表] Second-harmonic-generation microscopy for quality evaluation of extracellular matrix2010

    • 著者名/発表者名
      Fukushima S., Maehara R., Kino-oka M., Araki T
    • 学会等名
      23rd Anual and International Meeting of the Japanese Association for Animal Cell Technology
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)(招待講演)
    • 年月日
      2010-09-04
  • [学会発表] ラジアル偏光励起SHG顕微鏡によるPt基板上自己組織化単分子膜の高分解・増強イメージング2010

    • 著者名/発表者名
      新岡宏彦, 蘆田幸一郎, 吉木啓介, 荒木勉, 橋本守
    • 学会等名
      レーザ顕微鏡研究会第36回講演会
    • 発表場所
      理化学研究所和光本所鈴木梅太郎記念ホール
    • 年月日
      2010-07-06
  • [学会発表] 再生医療用組織の培養過程における第二高調波発生光の変化2010

    • 著者名/発表者名
      前原鈴子, 福島修一郎, 紀ノ岡正博, 荒木勉
    • 学会等名
      第33回バイオレオロジー学会年会
    • 発表場所
      理化学研究所(熊本市)
    • 年月日
      2010-06-03
  • [備考]

    • URL

      http://sml.me.es.Osaka-u.ac.jp/araki_lab/

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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