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細胞流動・時間分解顕微ラマン分光法の開発

细胞流/时间分辨显微拉曼光谱的发展

基本信息

批准号：
18655001
负责人：
竹内英夫
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Tohoku 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

複雑な系の特定微小部位に焦点を当て、その部位の詳細な構造解析が行える顕微ラマン分光法と、単一の細胞に特定の薬物などを注入し、その後の経過を逐次追跡することが可能なマイクロ流動法を組み合わせ、薬物投与などに伴う細胞内生体分子の動的な構造変化過程を解析するための細胞流動・時間分解顕微ラマン分光法を新たに開発するために、前年度の結果を踏まえて、以下の検討を行った。細胞を圧力(加圧・吸引)によってマイクロチップ内の溝の中で流動させるための装置を用いて、流速と圧力差との関係を様々な溶液条件下で調べ、安定な流れを得るためには何が必要かを詳しく検討した。マイクロチップ上の溝の中を移動している細胞内の特定の小器官を顕微鏡下で確実に捕らえる方法として、XYステージを利用する方式を前年度に試作したが、操作に熟練を要するなどの難点も明らかになったため、改良した。顕微ラマンスペクトルの測定において、深さ方向の位置分解能を上げるためには共焦点方式の採用が不可欠であるが、従来の方式では、ラマン散乱光の強度が大きく減衰するため、分光器の入射スリットそのものを共焦点用ピンホールとして用いる新しい方式を開発した。高倍率の顕微鏡対物レンズは作動距離が短いため、マイクロチップのカバーグラスの厚さも薄くし、ラマン集光効率を改善した。上記のような検討結果を基に、細胞内生体分子の動的な構造変化過程を解析するために必要な性能を有する細胞流動・時間分解顕微ラマン分光装置の基本形を作製した。

A detailed structural analysis of the specific micro-parts of the complex system is carried out by micro-spectroscopy, injection of specific substances into a single cell, and subsequent tracking. Analysis of the structural transformation process of the molecular motion of the cell and the associated organism, the analysis of the cell flow, the time decomposition, the new development of the spectroscopic method, the results of the previous year, and the following discussion Cell pressure (pressure and suction), flow rate and pressure difference in the channel of the device, the relationship between the use of medium, flow rate and pressure difference, solution conditions, regulation, stable flow, how to obtain, detailed discussion. In the past year, we have tried to make use of the specific small organs in the cell to improve the operation of the cell. The position resolution of the spectroscope in the middle and deep directions can be improved by adopting the confocal point method, and the intensity of scattered light can be reduced by adopting the new method of the incidence resolution of the spectroscope. High magnification micromirrors improve the light collection efficiency by shortening the operating distance and increasing the thickness of the lens. The results of the above discussion are based on the analysis of the structural transformation process of cellular endosomes, the necessary performance of cellular flow, the time decomposition and the basic shape of spectroscopic devices.