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高速ラマンイメージング技術の開発と生細胞への応用

高速拉曼成像技术的发展及其在活细胞中的应用

基本信息

批准号：
09J08263
负责人：
奥野将成
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、ラマン顕微分光法をイメージング手法として成熟させ、ラマン・イメージの取得時間を著しく短縮することである。平成23年度における、本研究の成果としては、次のとおりである。1.CARS分光顕微鏡の生細胞への応用。動物細胞への界面活性剤の作用について、時間分解測定を行い、ラマン分光イメージとしてそれらの動的挙動の追跡を行った。それにより、界面活性剤が細胞内に数10mMの濃度で蓄積していることが示唆された。さらに、細胞内膜輸送に関係する微小管の生成を阻害する薬剤を滴下し、同様の実験を行った。薬剤を滴下しない場合と比較して、有意に界面活性剤の蓄積速度が減衰した。これにより、界面活性剤の細胞内への取り込みに、細胞内膜輸送が関係していることが示唆された。これは、従来の顕微鏡技術では観測できなかった分子のダイナミクスであり、本研究で製作した広帯域のラマンスペクトルを高速で取得できる装置によって、はじめて明らかになった。また、本研究で開発した、CARS分光顕微鏡と最大エントロピー法を組み合わせる技術によって、細胞内の分子濃度を定量的に見積もることに成功した。2.ラマン分光イメージングの絶対定量化の試み。前年度の研究をさらに発展させ、さまざまな生体分子について、それらのラマンバンドの絶対ラマン散乱断面積を求め、それを用いることで、生体分子の生体中濃度を見積もった。シトクロムbおよびc、フェニルアラニン残基、核酸(DNAおよびRNA)、脂質分子の濃度を見積もった。また、生体中の脂質分子の不飽和度をレーザー焦点中の平均値として見積もることに成功した。これは、従来の蛍光顕微鏡などの方法では得ることのできない情報である。また、2つの国際会議、及び2つの国内会議に出席、発表を行い、他の研究者との交流を深め、研究に関する示唆を得た。

The purpose of this study is to shorten the acquisition time of differential optical method. Heisei 23 years, the results of this research, 1. Application of CARS Spectroscopic Microscope in Cell Growth. The action of the active agent on the interface of animal cells, the time decomposition measurement, the spectral analysis and the tracking of the movement of the animal cells The concentration of the surfactant was 10mM in the cell. In addition, the production of microtubules in the inner membrane of the cell is blocked by the drop of the same substance. The accumulation rate of surfactant decreases intentionally in comparison with other conditions. The intracellular transport of these active agents is closely related to the intracellular transport of these agents. This study was conducted to fabricate a high speed device for the detection of molecules by micro-mirror technology. This study was successful in developing CARS spectroscopy and microscoping techniques to quantify intracellular molecular concentrations. 2. The quantitative analysis of the spectral analysis of the sample. In the past year, the research has been developed, and the concentration of biological molecules in vivo has been accumulated. The concentration of nucleic acid (DNA and RNA), lipid molecules, and protein residues are also present. The unsaturation of lipid molecules in living organisms is the average value in the focus. The method of micro-mirror is to obtain the information. Attending, presenting, conducting, communicating with other researchers, conducting research at international conferences and domestic conferences