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Low Frequency Raman Temperature Measurement of Biomolecules in Intracellular Nanospaces

细胞内纳米空间生物分子的低频拉曼温度测量

基本信息

批准号：
22K19286
负责人：
船津高志
金额：
$ 4.08万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19286/
关键词：
生物物理学ナノバイオ温度生物学

项目摘要

細胞が機能を発揮する上で、温度は重要な物理量である。我々は、温度感受性蛍光ポリマーを合成し、１細胞や細胞内温度を計測することを可能にした（Okabe et al., Nat. Commun. 2012）。その結果、G1期では細胞の核が細胞質より0.7℃温度が高いこと、薬剤刺激によりミトコンドリアで熱発生が起こることを明らかにした。これにより、細胞内の温度分布が世界中の研究者に意識されるようになった。しかし、現状では、温度計測の空間分解能は光の回折限界の～500 nmに留まっている。この限界を打開するため、本研究では、細胞内小器官に局在する生体分子の温度を、ラマン散乱光（アンチストークス光とストークス光）を用いて計測する技術を開発する。これにより、生体分子が活動しているナノスペースの温度を決定することを可能とする。2022年度は、まず、低周波顕微ラマン分光装置の組み立てと装置の校正を行った。次に、細胞内に導入可能であり、かつ生体分子と結合させることが可能な低周波ラマン散乱プローブの探索を行った。さらに、表面増強ラマン散乱を利用して単一分子のラマン散乱スペクトルを得る方策を検討した。その結果、蛍光色素したオリゴDNA、または蛍光色素とアミノアセトニトリルを結合させたオリゴDNAを低周波ラマン散乱プローブとして用い、これらを金ナノ粒子殻のナノメートルの空隙に閉じ込めることにより信号強度を増強することにした。本年度は、この調製法を確立した。

The temperature is very important, and the physical quantity is very important. Temperature sensitivity, photosensitivity, photosensitivity, synthesis, intracellular temperature, temperature and temperature. Commun. 2012). The results showed that the temperature was 0.7 ℃, and the temperature was 0.7 ℃. The meaning of "researchers" in the world of temperature distribution and intracellular temperature distribution. Temperature measurement, temperature measurement. The limit is open. In this study, the bureau of small organs in the cell uses the technology of computer technology to detect the temperature of living molecules and the emission of scattered light. The temperature is determined by the temperature, and the temperature is determined by the temperature. In the year 2022, the microwave spectrometer of low-cycle and low-cycle waves has been set up to calibrate the equipment. It is possible that there is an increase in the number of cells in the cells, and that the combination of biological molecules and biological molecules may lead to low-cycle, scattered, scattered and exploration. Make use of the strength of the surface, the strength of the surface and the disarray. The results show that light pigments, DNA, light pigments, light pigments, light pigments, The draft law will be enacted this year.