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2023 年度 実績報告書

中赤外光熱変調散乱計測による生体化学イメージング

公募研究

研究領域散乱・揺らぎ場の包括的理解と透視の科学
研究課題/領域番号 23H04139
研究機関徳島大学

研究代表者

加藤 遼  徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 特任助教 (90910513)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2025-03-31
キーワード中赤外フォトサーマル / 中赤外分光 / 散乱
研究実績の概要

本研究では、蛍光や散乱を用いた従来の生体イメージングの利点である高い時空間分解能と、赤外分光法の高い検出感度と分子同定能力を両立する新たな生体化学イメージング法の開発を目的とした。本年度は、申請者が近年開発した、散乱光をプローブ光として用いる「中赤外光熱変調散乱計測」を基軸とした、生体イメージング基盤を確立した。本手法を用いることで、微生物が形成するバイオフィルムの構成分子を非標識に可視化することに成功した。

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

申請当初の目標であった、散乱光をプローブ光として用いる「中赤外光熱変調散乱計測」を基軸とした、生体イメージング基盤を確立することに成功している。また、微生物計測に応用し、化学イメージングから生命現象に関する新たな知見を得ることにも成功している。

今後の研究の推進方策

今後は、中赤外分光イメージングによる細胞内の生体ダイナミクス観察に注力する。顕微鏡観察下で細胞が増殖する培養環境を模倣する要素技術の開発を行うことで、細胞内で変化する化学ダイナミクス観察を実現する。枯草菌の細胞増殖の過程をモニタリングする原理検証を行ったのちに、酵母やバクテリアなどの細胞内の脂質ダイナミクス観察を狙う。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023

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) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Label-free visualization of photosynthetic microbial biofilms using mid-infrared photothermal and autofluorescence imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Kato Ryo、Maeda Kaisei、Yano Taka-aki、Tanaka Kan、Tanaka Takuo
    • 雑誌名

      The Analyst

      巻: 148 ページ: 6241~6247

    • DOI

      10.1039/d3an01453c

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 光捕捉した単一細胞の中赤外光熱変換分光解析2023

    • 著者名/発表者名
      加藤 遼,矢野 隆章,田中 拓男
    • 学会等名
      2023年度日本分光学会年次講演会
  • [学会発表] 光ピンセット-中赤外光熱変換計測による単一細胞分光解析2023

    • 著者名/発表者名
      加藤 遼, 矢野 隆章, 田中 拓男
    • 学会等名
      第84回応用物理学会秋季学術講演会

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公開日: 2024-12-25  

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