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2014 年度 実績報告書

光学顕微鏡の照射・結像システムを空間光位相変調器により自在に操る

研究課題

研究課題/領域番号 25650046
研究機関東京大学

研究代表者

船津 高志  東京大学, 薬学系研究科, 教授 (00190124)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード空間光位相変調 / 光学顕微鏡 / バイオイメージング
研究実績の概要

我々は、ヒットショックプロモーターの下流に標的遺伝子を導入した個体内の1細胞に1,480 nmの赤外レーザーを照射して加熱し、1細胞の遺伝子発現を制御するIR-LEGO(InfraRed Laser-Evoked Gene Operator)法を開発した(Kamei et al., Nat. Methods. 6, 79 (2009))。この顕微鏡システムを最適化するためには、加熱した細胞の周囲の温度分布を測定する必要がある。このためには、レーザーの焦点と観察面のZ軸方向の位置を、任意に変える機構を顕微鏡に組み込まなければならない。従来は、結像系のレンズを移動することにより画像の焦点面を変えていた。しかし、100倍の対物レンズで焦点面を10 µm移動するためには、結像レンズを10 cmも移動しなければならず操作性が極めて悪かった。空間光位相変調器を光路に組み込むことによりこの問題を解決した。まず、空間光位相変調器を結像系に組み込み、焦点距離が400~600 mmのフレネルレンズの位相変調を加えた。これにより、レンズの移動のような物理的な操作を行うことなく± 20 μm焦点面をずらすことができた。しかし、位相変化量が波長に依存するため、狭帯域のエミッションフィルターを使用する必要がある。また、偏光フィルターを使用するため得られる蛍光信号が微弱になるという欠点が明らかになった。さらに、フレネルレンズの焦点距離を変えることにより顕微鏡像の倍率が変化してしまうという欠点も明らかになった。そのため、空間光位相変調器を結像系に組み込むことは適切ではないと判断した。赤外レーザーの照射系に空間光位相変調器を組み込むことでこれらの問題を解決した。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Nascent secM chain outside the ribosome reinforces translation arrest2015

    • 著者名/発表者名
      Zhuohao Yang, Ryo Iizuka, Takashi Funatsu
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 10 ページ: e0122017

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0122017

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Imaging of thermogenesis in living cells using fluorescent polymeric thermometer2015

    • 著者名/発表者名
      Kohki Okabe, Takashi Funatsu
    • 学会等名
      The 59th Annual Meeting of the Biophysical Society
    • 発表場所
      Convention center, Baltimore, Maryland, USA
    • 年月日
      2015-02-07 – 2015-02-11
  • [学会発表] Sensitive fluorescence-activated sorting of microdroplets containing subcellular structures by thermoreversible gelation plolymer2014

    • 著者名/発表者名
      Haruka Okada, Ayaka Iguchi, Ryo Iizuka, Dong H. Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Shuichi Shoji, Takashi Funatsu
    • 学会等名
      18th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
    • 発表場所
      San Antonio, Texas, USA
    • 年月日
      2014-10-26 – 2014-10-30
  • [学会発表] N-terminal region of SecM is essential for its stable translation arrest2014

    • 著者名/発表者名
      Zhuohao Yang, Ryo Iizuka, Takashi Funatsu
    • 学会等名
      第52回生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、札幌、北海道
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] Imaging of thermogenesis in living cells using fluorescent polymeric thermometer”2014

    • 著者名/発表者名
      Kohki Okabe, Takashi Funatsu
    • 学会等名
      第52回生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター、札幌、北海道
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] Analyzing the functions and interactions pf protein molecules by micro- and nano-devices2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Funatsu
    • 学会等名
      31st International Conference of Photopolymer Science and Technology (ICPST-31)
    • 発表場所
      University Convention Hall, Chiba University, Chibashi, Japan
    • 年月日
      2014-07-08 – 2014-07-11
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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