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2022 年度 実績報告書

メゾ複雑体内の1分子構造動態計測のための高速3次元超解像顕微鏡開発

公募研究

研究領域クロススケール新生物学
研究課題/領域番号 22H05527
研究機関東京大学

研究代表者

池崎 圭吾  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (10722960)

研究期間 (年度) 2022-06-16 – 2024-03-31
キーワード超解像顕微鏡 / 1分子計測
研究実績の概要

本研究の目的はメゾ複雑体内の1分子構造動態計測のための高速3次元超解像顕微鏡開発のであり、昨年度は高速制御システムの構築および超安定ステージの設計・作成を行った。
高速制御システムの構築は本研究課題において今後の研究計画をスムーズに進めるために最重要な課題であり安定な動作を実現するまで入念に改良を行っている。まず、光学系を高速化するために電気光学回折器(EOD)を導入し、それに合わせた高速制御実現のために再構成可能な半導体集積回路(FPGA)を顕微鏡制御コンピューターに実装した。EODの導入に当たっては装置の不調があり検証やメーカーでの修理対応などに時間が割かれてしまったが、無事に動作を確認することができた。現在までにこれらの高速制御システムを使用してサンプル中の標的蛍光粒子を自動で検出し、そのまま自動追跡モードに切り替えて経時計測を行う制御ソフトの開発を終えている。
また、長時間の高精度な1分子計測を実施するためには顕微鏡メーカーが標準で販売しているステージでは安定性が不十分であるため超安定ステージを導入する必要である。1分子計測の分野において多くの研究室で長年使われてきている十分な性能が保証された超安定ステージが存在しているが、販売していたメーカーが生産を中止してしまったため、別の金属加工業者に依頼して特注仕様で超安定ステージの作成を行った。現在、完成したステージの性能評価に取り組んでいる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究で使用予定であった装置(EOD)に不調があり原因究明やその修理対応に時間を要した。現在は修理が完了し無事に運用を開始できており大きな遅れにはなっていない。

今後の研究の推進方策

装置の不調による遅れが生じて研究計画はやや後ろ倒しになってしまっているが、研究計画自体を変更しなければならないような状態にはなっていない。本年度は引き続き研究計画に従って3次元計測系への拡張および2色同時検出システムの実装を行う。

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公開日: 2023-12-25  

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