テラヘルツ光照射に対する細胞応答のマルチフォトニクス・モニタリング

点击翻译按钮获取中文摘要

過渡的テラヘルツ光照射に対する細胞応答を観察する手段として利用する非同期光サンプリング式テラヘルツ・ポンプ・プローブ法において、テラヘルツ・スペクトルの広帯域化を実現するため、2台の極超短パルスレーザー(パルス幅10fs)を用いた非同期光サンプリング光源を開発した。また、2台のレーザーのモード同期周波数及び両レーザーのモード同期周波数差の高安定化に取り込み、従来光源と比較して10倍以上の高安定化を達成した。そして、本光源を用いた非同期光サンプリング式テラヘルツ時間領域分光装置で低圧水蒸気ガスのスペクトル計測を行い、本装置のスペクトル分解能が7GHzであることを確認した。テラヘルツ・ポンプ・プローブ法で細胞応答を観察するためにはスペクトル分解能がまだ不足しており、レーザー制御手法を再検討し、さらなる高分解能化をはかる必要がある。定常的テラヘルツ照射に対する細胞内応答の観察のために、アクティブ周波数逓倍器と周波数シンセサイザーを用いた連続発振(CW)テラヘルツ光源を開発し、パワー10mW、スペクトル線幅1Hz以下、周波数安定度10-11、チューニング範囲75GHz〜110GHzの基本特性を得た。一方、生体SHG(第2高調波発生光)イメージングは細胞内コラーゲン産生に関する情報を抽出するために利用する。今年度は、深部プローブ型SHGイメージング装置(レーザー波長1250nm)及び高分解SHGイメージング装置(レーザー波長800nm)を様々な生体サンプルに適用し、その有用性を評価した。その結果、細胞培養コラーゲンゲル、光老化真皮、心臓弁膜症によるコラーゲン変性、軟骨表層部、などの観察に有用であることが分かった。