三次元偏光解析のための共焦点顕微鏡に関する研究

三维偏振分析共焦显微镜研究

• 批准号: 00J07852
• 负责人: 居波 渉
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J07852/
• 关键词: 共焦点顕微鏡; 偏光顕微鏡

共焦点型偏光顕微鏡を生物細胞に応用するための基礎実験として細胞膜の配向性の観察を行った。蛍光分子の遷移モーメントはその分子の構造によって決まるある方向を向いている。そのため、その励起確率は励起光の偏光方向に依存する。したがって、蛍光標識した細胞膜からの蛍光が非常に偏光した状態で観察できれば、細胞膜の配向性が高いということやその分子の向きがわかる。さらに、局所領域の流動性や構造のゆらぎなども知ることができる。今回は、リポソームを蛍光標標識し、その蛍光の偏光からリポソームの分子配向を観察した。リポソームを作製するために用いたリン脂質は、1,2-Distearoyl-sn-Glycero-3-Phosphocholineである。そして、蛍光プローブには、5-butyl-4,4-difluoro-4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene-3-nonanoic acid (C4-BODIPY 500/510 C9,Molecluar Probes)を用いた。励起光には、アルゴンイオンレーザー(波長:514.5nm)を用いた。ダイクロイックミラー、色ガラスフィルターにより励起光をカットし、ピンホールを通過した蛍光のみを光電子増倍管を用いて検出した。その結果、共焦点型偏光顕微鏡では、リポソームのリン脂質分子の配向に対応した観察象を得ることができた。しかし、従来の偏光顕微鏡では、対物レンズによる偏光面の回転、焦点面以外からの蛍光(バックグランドノイズ)が大きくリポソームのリン脂質分子の配向を観察することができなかった。蛍光観察に共焦点型偏光顕微鏡を応用し、従来の偏光顕微鏡に比べ、高コントラストでかつ三次元分解能を有することを示した。DNA-タンパク質、糖-レクチンなどの生体分子間相互作用や生体膜の配向性や流動性、線維束の配向性などに応用できることが分かった。

Confocal polarized microscopes are used to detect the basic properties of biological cells and the orientation of cell membranes. The migration of light molecules is determined by the direction of the molecular structure. The excitation accuracy depends on the polarization direction of the excitation light. The light marks the cell membrane, the light is very polarized, the orientation of the cell membrane is high, and the molecular direction is high. The liquidity and structure of the office domain are discussed in detail. Now, we can detect the molecular alignment of the light and the polarization of the light 1,2-Ditearoyl-sn-Glycero-3-Phosphocholine 5-butyl-4,4-difluoro-4-bora-3a, 4a-aza-s-indacene-3-nonanoic acid (C4-BODIPY 500/510 C9, Molecuar Probes) was used in the preparation of 5-butyl-4,4-difluoro-4-bora-3a, 4a-aza-s-indacene-3-nonanoic acid. Excitation light is used in the middle of the spectrum (wavelength:514.5nm). For example, if you want to use a laser beam, you can use a laser beam to generate a laser beam. As a result, confocal polarizing micromirrors are used to detect the alignment of lipid molecules. The polarization of the polarizing micromirrors is opposite to the polarization plane, and the polarization light outside the focal plane is large and easy to detect the alignment of lipid molecules. The use of confocal polarizing micromirrors for optical observation and the use of conventional polarizing micromirrors for optical observation have been demonstrated in terms of their high resolution and three-dimensional resolution. DNA-protein, sugar-protein, molecular interactions, membrane alignment, mobility, and alignment of linear bundles are important for molecular biology.