細胞由来微粒子迅速測定のための蛍光と散乱光測定の融合

融合荧光和散射光测量，快速测量细胞衍生的微粒

• 批准号: 22K19886
• 负责人: 金城 政孝
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Hokkaido University
• 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-22K19886/
• 关键词: 蛍光測定; 光散乱測定; 相関関数; 微粒子; 蛍光微粒子; 散乱測定; 相関分光

細胞内の液-液相分離による分子集合体やタンパク質凝縮体、また細胞外に放出される細胞外小胞など、様々な形態や大きさを有する新規の構造体が細胞情報伝達や疾患など生体の重要な機能に関連することが認識されている。本研究では、そのような多彩な構造と幅広いサイズ分布を持つ分子集合体を一括して『細胞由来微粒子』として捉え、それらを対象とした散乱光による網羅的検出と蛍光による特異的検出を統合した新規定量的検出法の確立を目指している。生体分子を対象とした蛍光と散乱光測定を融合した同時計測方法はこれまでになく、シグナル強度だけを見ると、散乱強度は極端に強く、蛍光は微弱であり、単純に比較することは困難である。申請者等は溶液中の分子や微粒子の特徴の一つである「揺れ動く」性質に着目した。蛍光・散乱測定に共通する時系列シグナル変化を基礎とする「自己相関解析」と、さらに蛍光と散乱光シグナル間の「相互相関解析」の同時利用で蛍光と散乱測定の二つの情報の統合と高度利用法を目指している。具体的測定手段は申請者等が構築した不等分割光ファイバー型蛍光相関分光装置の散乱同時測定への展開と高度化である。本研究では特に細胞外微粒子の中でもガン診断の指標等として注目されている抗原提示エクソソームの定量的検出・同定法の確立を通してその性能を実証し、新規細胞由来微粒子検出法としての可能性を実証する不当分割光ファイバーを利用した2色蛍光相互相関分光装置（FCrossCS）は、通常の励起光ダイクロイックミラー（第１次DM）を必要としないことから、これまで測定毎に必要とされた光軸・ピンホール調整等のキャリブレーションは一切不要となり、小型で長期安定な蛍光測定装置として利用でき、光軸調整不要なことから広い拡張性を有する。その拡張性の一つに、検出側の蛍光分光ダイクロイックミラー（２次）をハーフミラーに交換することで蛍光と散乱の同時測定を行なった。

Molecular aggregates, condensed matter, extracellular release, extracellular vesicles, morphology, size, and structure for liquid-liquid phase separation in cells, cellular information transmission, disease, and important biological functions. In this study, we aim to establish a new method for the identification of molecular aggregates, including cell-derived particles, scattered light, and specific light. The simultaneous measurement method of biological molecules is difficult to compare with the combination of scattered light and scattered light. Applicants are interested in the characteristics of molecules and particles in solution. The method of integrating the information of two kinds of light and scattered measurement is described in the following aspects: "self-correlation analysis" and "mutual correlation analysis" between light and scattered measurement The specific measurement means is to construct an unequal-split optical correlation spectrometer for simultaneous measurement of scattering and height. In this study, the diagnostic index of extracellular micro-particles was studied. The antigen prompt was used to establish the quantitative detection method, and the performance of the method was demonstrated. The new cell-derived micro-particle detection method was used to demonstrate the possibility of improper segmentation of light. The two-color light correlation spectroscopy device was used.(FCROSS CS) For normal excitation light measurement (1st DM), it is necessary to adjust the optical axis and the optical axis. For example, if the light source is high enough, the light source is high enough to detect the light source.

项目成果

Pol-FCS回転拡散測定による抗原抗体反応検出

通过 Pol-FCS 旋转扩散测量检测抗原抗体反应

• 发表时间: 2022
• 作者: Rintaro Kawamura ;Soya Uetsuki ;Takehito Tanzawa ;Takayuki Kato ;Masataka Kinjo;金城政孝
• 通讯作者: 金城政孝