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

细胞对太赫兹光照射反应的多光子学监测

基本信息

批准号：
18650121
负责人：
安井武史
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

在异步光学采样Terahertz Pump探针方法中，该方法用于观察对瞬态Terahertz光照射的细胞反应，使用两种超固定脉冲激光器（脉冲宽度10 FS）的异步光学采样源（脉冲10 FS）开发出来，以实现Terahertz Spectrams spectrams spectrams spectrams spectrams spectrum。此外，与传统的光源相比，通过实现了10倍的稳定性，可以实现两个激光器之间的模式锁定频率差和两个激光器之间的模式锁定频率差。使用目前的光源，使用异步光学采样Terahertz时域光谱进行了低压水蒸气气体的光谱测量，并确认本设备的光谱分辨率为7GHz。仍然缺乏光谱分辨率，以便使用Terahertz泵探针方法观察细胞反应，并且需要重新检查激光控制技术，并且需要进一步更高的分辨率。为了观察对稳定terahertz辐射的细胞内反应，开发了使用主动频率乘数和频率合成器的连续振荡（CW）Terahertz光源，并且10 MW功率，光谱线宽度低于1 Hz，频率稳定性为10-11，10-11的频率稳定性，以及75 GHZ的频率稳定性。另一方面，使用生物SHG（第二次谐波生成光）成像来提取有关细胞内胶原蛋白产生的信息。今年，我们将深探头型SHG成像装置（激光波长：1250 nm）和高分辨率SHG成像装置（激光波长：800 nm）应用于各种生物样品，以评估其实用性。结果，发现它可用于观察细胞培养的胶原蛋白凝胶，光照真皮，由心脏瓣膜疾病引起的胶原变性和软骨表面积有用。

项目成果

期刊论文数量（18）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

テラヘルツ時間領域分光の高速化(招待講演)

太赫兹时域光谱加速（特邀报告）

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Yasui;Y. Kabetani;S. Yokoyama;and T. Araki;Takeshi Yasui;安井武史;Takeshi Yasui;安井武史;野瀬昌城;井原淳之;壁谷泰宏;井原淳之;安井武史
通讯作者：
安井武史

テラヘルツ断層イメージング及びテラヘルツ分光イメージングの実時間化(招待講演)

太赫兹断层成像和太赫兹光谱成像的实时实现（特邀报告）

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Yasui;Y. Kabetani;S. Yokoyama;and T. Araki;Takeshi Yasui;安井武史;Takeshi Yasui;安井武史;野瀬昌城;井原淳之;壁谷泰宏;井原淳之;安井武史;安井武史
通讯作者：
安井武史

線集光型実時間テラヘルツ時間領域分光イメージングを用いた動体測定

使用线集中实时太赫兹时域光谱成像进行动态物体测量