|
本研究は、二光子励起によりミトコンドリアの動的挙動を観察できる新規蛍光プローブの開発を目指した。具体的には、①毒性がある有機溶媒をせずに染色できる高い水溶性、②二光子励起蛍光効率の高さ、③pHや共存イオンの変化により蛍光のOn/Offが制御が可能、の条件を満たす蛍光プローブの開発を目指し、研究を進めた。
前年までの研究で、上記①～③の要求を満たすいくつかの蛍光プローブの開発に成功したので、平成25年度は、上記①～③の要件を満たすことに加え、従来よりも深部の観察を可能にする蛍光プローブの開発を行った。二光子励起蛍光顕微鏡を利用した組織や臓器の深部のイメージングを妨げている最大の要因は、生体の光透過性である。波長600～1300 nmの範囲は「生体の光学窓」とよばれ、生体に対する光透過性の高い波長範囲である。そこで、励起光・蛍光のいずれの波長も生体の光学窓内にある蛍光プローブの開発を行った。
戦略としては、平成24年度までに開発した色素の分子骨格を基盤に、①コア部分のπ電子共役系を拡張する、②π電子共役系に強い電子供与性基、あるいは電子受容性基を複数導入し、分子内の電荷移動を大きくする、という２つの手法を試みた。その結果、1050 nmに二光子吸収極大を持ち、650 nmに蛍光極大をもつピレンの誘導体を開発することができた。平成25年度中に開発できた、励起波長・蛍光波長の極大のいずれもが「生体の光学窓」内にある蛍光プローブはピレンの誘導体1種類にとどまるが、蛍光極大波長が500 nm代後半で、600 nm以上にも蛍光の裾がある蛍光プローブは何種類も開発することが出来た。
|
