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2015 年度 実施状況報告書

薄膜干渉基板の蛍光増強効果を利用した高コントラスト蛍光顕微鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26350518
研究機関東京工科大学

研究代表者

秋元 卓央  東京工科大学, 応用生物学部, 准教授 (90367194)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード蛍光増強 / 蛍光顕微鏡
研究実績の概要

薄膜干渉基板表面で細胞を培養しても破損しない程度の強度を持つ誘電体の材質としてヘキサメチルジシロキサンのプラズマ重合膜を採用した。26年度はGFPを細胞の染色に使用していたが、蛍光の増強は期待していたよりも小さかったため染色方法を変更した。蛍光の増強が小さかった原因は、GFPが薄膜干渉基板直上に局在しなかたことと考え、染色する方法として、今年度はpHによって蛍光強度が変化する5-carboxyfluorescein(BCECF)を用いた。BCECFを薄膜干渉基板直上に固定化しそこにHepG2細胞を培養した。BCECFをヘキサメチルジシロキサンに固定化する方法として、ポリアクリルアミドゲルを用いた方法とアミド結合を用いた方法の2つを検討したが、結果として、アミド結同を利用した方法が適していることがわかった。BCECFのアミド結合による固定化は、ヘキサメチルジシロキサン表面をアミノ基で修飾することで行った。固定化したBCECFの蛍光が最も強くなるヘキサメチルジシロキサンの膜厚を検討した結果、約80 nmのときに最も蛍光が強くなることがわかり、そのときの蛍光の強さはガラス基板に比較して約2倍であった。この蛍光増強度は蛍光物質としGFPを用いた場合とほぼ同じであった。蛍光増強度が期待していたより小さくなった原因は、ヘキサメチルジシロキサンのプラズマ重合膜は透明度が低いため膜内で光が減衰してしまい高い蛍光増強度が得られなかったのだと考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

薄膜干渉基板上で細胞を培養する方法についてはほぼ確立できた。

今後の研究の推進方策

高い蛍光増強度を得るために、薄膜干渉基板の誘電体材料を検討するとともに適切な蛍光試薬についても検討する。また、顕微鏡の作製も継続する。

次年度使用額が生じた理由

細胞培養が順調だったため、細胞培養用の試薬や器具などの消耗が予想していたよりも少なかったため。

次年度使用額の使用計画

28年度は、薄膜干渉基板作製のための新しい誘電体材料を購入し性能を評価する。また、顕微鏡作製のための光学部品の購入と、細胞を染色するための試薬を購入する。学会発表の旅費にも使用する予定。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 蛍光増強効果をもつ薄膜干渉基板のバイオセンサーへの応用2015

    • 著者名/発表者名
      秋元卓央、安田充
    • 雑誌名

      色材協会誌

      巻: 88 ページ: 181-186

    • 査読あり
  • [学会発表] Development of a high-contrast fluorescence microscopy based on polarization techniques using an optical interference mirror slide2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuda Misturu, Takuo Akimoto
    • 学会等名
      International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Sheraton Waikiki Hotel (ハワイ,アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] 薄膜干渉基板を用いた蛍光増強DNAマイクロアレイ2015

    • 著者名/発表者名
      安田充、秋元卓央
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市熱田区)
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-16
  • [図書] ヘルスケアを支えるバイオ計測2016

    • 著者名/発表者名
      植田充美監修、秋元卓央他52名
    • 総ページ数
      258(95~103)
    • 出版者
      シーエムシー

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公開日: 2017-01-06  

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