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走査型Ｘ線回折トモグラフィーによる３次元ナノメートル空間分解バイオイメージング

使用扫描 X 射线衍射断层扫描进行三维纳米空间分辨生物成像

基本信息

批准号：
13J02959
负责人：
鈴木明大
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

X線タイコグラフィとは、コヒーレントX線回折と反復的位相回復計算に基づく、レンズを用いないX線イメージング技術である。本研究の目的は、手法開発・装置開発・解析技術開発の3つの観点からX線タイコグラフィを高度化させ、生体試料の高空間分解能内部構造観察を実現することである。前年度に我々は、試料の上流に円柱構造体を配置しインラインホログラムを取得することで、回折パターンの強度ダイナミックレンジを圧縮する“暗視野X線タイコグラフィ”を提案し、計算機シミュレーションによって有効性を確かめた。本年度は、大型放射光施設SPring-8において本手法の実証を目指した。はじめに、試料に厚さ30 nmのTaジーメンススターテストチャートを用いて、円柱構造体がある場合とない場合の2通りで回折パターンを取得した。円柱構造体の直径、高さ、材質はそれぞれ100 nm、488 nm、Taであり、電子線リソグラフィ技術を用いて作製した。2つの回折パターンデータセットを利用する位相回復アルゴリズムを開発し、位相回復計算を行った。その結果、計算機シミュレーションで示唆されていた通り、再構成された試料像の空間分解能と位相感度は円柱構造体を利用しない場合と比較して向上し、12 nmの空間分解能、0.01 rad以下の位相感度を達成した。さらに本手法を磁性細菌MO-1へ応用した。Taジーメンススターテストチャートの場合と同様に、円柱構造体がある場合とない場合で回折パターンを取得し、位相回復計算を行った。再構成された試料像より、MO-1の細胞小器官であるマグネトソームが鮮明に確認できた。さらに、マグネトソームを形成するマグネタイト微粒子の一つ一つを解像できており、空間分解能は20 nm以下と見積もられる。以上のように、暗視野X線タイコグラフィを実証し、生物試料の内部構造観察に応用したことが今年度の研究成果である。

In order to improve the performance of the X-ray system, the phase return calculation of the X-line is based on the phase calculation, and the phase calculation is based on the X-ray system. In this study, the purpose of this study is to open the analytical device for the purpose of this study, the purpose of this study is to open the analytical device for the purpose of this study, the purpose of this study is to open the analytical device for the purpose of this study, the purpose of this study is to open the analytical device for the purpose of this study, the purpose of this study is to open the analytical device. In the previous year, the high-level system of the column structure has been configured to make sure that the data is correct, and that the strength of the system is not as good as it is. This year's large-scale radioluminescence construction SPring-8 equipment is designed to improve the performance of this method. The thickness of the material is 30 nm

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Development of high-accuracy x-ray ptychography apparatus

高精度X射线叠层描记仪的研制

DOI：
10.1088/1742-6596/463/1/012039
发表时间：
2013
期刊：
Journal of Physics : Conference Series
影响因子：
0
作者：
A. Suzuki;Y. Senba;H. Ohashi;Y. Kohmura;K. Yamauchi;T. Ishikawa;and Y. Takahashi
通讯作者：
and Y. Takahashi

暗視野X線タイコグラフィによる弱位相物体の高分解能イメージング

使用暗场 X 射线叠层成像技术对弱相物体进行高分辨率成像