一般化したミューラー行列顕微鏡の開発とラフト構造の動的可視化への応用

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本研究の目的は、液晶偏光素子を用いてく試料からの偏光応答のすべてを測定可能な一般化した偏光顕微鏡を開発し、生体膜研究でのホットな話題のひとつであるラフトの存在や性質を明らかにすることである。前年度の研究により、試料のミューラー行列を完全に決めるために、4種の偏光状態を試料に照射し、それぞれについての応答を、4種の検光子で測定する方法の一般論が、理論的に明らかになったので、本年度は、実際に、それを分光光度計と顕微鏡に実装した。偏光子と検光子の状態を高速にスイッチングするため、強誘電性液晶偏光素子(FLC素子)を、それぞれに2種(計4種)入れ、それと直線偏光子および固定1/6波長板の組合せで、測定を行うハードウェアとソフトウェアを構築した。当初、FLC素子の制御と連動した画像取得は、市販のソフトウェア(ImagePro)を用いて行う予定であったが、オープンソースのjava言語の画像処理ソフトウエア(ImageJ)のプラグインで、浜松ホトニクス製冷却CCDカメラが制御可能であることに気付き、画像取得および画像解析のソフトは、ImageJのプラグインとして開発した。これらを用いて、測定した結果、ほぼ、理論的な予測通りの偏光を取り出せ、また、検光出来ることがわかった。ただし、用いた直線偏光子(フィルム偏光子)の透過率が設置角度に依存して変わるという奇妙な現象のために、最初の予定よりは、進行が大幅に遅れ、期間内には、ラフト構造の性質の探求までには至らなかったため、今後、引き続き、研究を継続する。