機能化した金属ナノ粒子を用いたミトコンドリア内部の環境・分子イメージング

点击翻译按钮获取中文摘要

細胞内の内部の環境や、生体分子などの複数の指標を同時に、且つ、継時的に観察する手法の確立を目的とする。細胞内部のラマン散乱イメージングが観察可能な顕微ラマン装置の開発を行う。ラマン散乱は無標織、低侵襲性を有することから、バイオ分野での活用が期待されている。しかしながら、ラマン散乱光はその微弱さが課題であった。そこで、微弱なラマン散乱の信号を増強し、時間分解能を向上させるために金属ナノ粒子をプローブとして用いる。ナノ粒子近傍に強い光の増強場を形成することでラマン散乱光を増強することができる。この現象を細胞内部のイメージングに応用する。金属ナノ粒子を細胞内に局在化させるために修飾・機能化し、細胞内部の環境や、生体分子をモニタリングするためのナノプローブを作成する。細胞へのストレスや環境変化を加えて内部のpHの変化や、生成物をラマン分光法でモニタリングする。得られる多次元のデータを多変量解析し、定量評価を行う。ラマン散乱は生きたまま細胞の状態や環境を把握することができる。また、金属名の粒子を用いた増強効果により、タイムラプス計測も可能になる。細胞内のダイナミクスを生きたまま追うことができるようになり、創薬などの基礎研究での活用が期待できる。初年度は顕微開発装置の開発及び、その評価を行った。ライン照明型の顕微観察装置を開発し、基盤に固定した金属ナノ粒子を用いてイメージング特性の評価を行った。また、金属ナノ粒子にらまんスペクトルにおいてpH依存性のある小分子を修飾し、周囲のpH環境に応じてピークの応答を観察した。