細胞内ナノスペースにおける生体分子の低周波ラマン温度計測

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22K19286
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 船津 高志 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (00190124)
• 研究期間 (年度): 2022-06-30 – 2024-03-31
• キーワード: 温度生物学 / ナノバイオ / 表面増強ラマン散乱

研究成果の概要

細胞が機能を発揮する上で、温度は非常に大きな影響を及ぼす。細胞内には局所温度の分布があるが、現状では、温度計測の空間分解能は光の回折限界の～500 nmに留まっている。本研究では、この限界を打開するため、表面増強ラマン散乱のアンチストークス光とストークス光を高感度で検出することのできるナノメートルサイズの低周波ラマン散乱プローブ（金ナノシェル粒子）を開発した。

自由記述の分野

生物物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞が機能を発揮する上で、温度は非常に大きな影響を及ぼす。病気になった細胞、例えばガン細胞では温度が上昇している例が知られており、診断や治療という観点からも１細胞や細胞内局所温度を計測することは重要な意義を持っている。しかし、1 μmの小さな領域の温度を高分解能で測定することは困難だった。本研究は、低周波ラマン散乱プローブ（金ナノシェル粒子）を開発し、表面増強ラマン散乱を用いてナノメートル領域の温度を計測する手段を提供する。