電子線直接励起による高空間分解能蛍光顕微鏡の開発

使用直接电子束激发的高空间分辨率荧光显微镜的开发

• 批准号: 13J04082
• 负责人: 名和 靖矩
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Osaka University (2014)Shizuoka University (2013)
• 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 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J04082/
• 关键词: 高分解能蛍光顕微鏡; 生体イメージング; カソードルミネッセンス; 電子線

本年度は，観察条件，試料作製条件の最適化による取得画像の信号対雑音比の向上，電子線励起可能な細胞内小器官の同定，そして細胞試料へのダメージ評価について調査した.本手法の分解能，観察可能深さは電子線の散乱及び侵入深さに依存する.これらは薄膜基板と試料の材質，電子線の加速電圧によって決まり，モンテカルロシミュレーションを用いて計算できる．シミュレーション結果と実験結果を基に，加速電圧，照射電流量，薄膜基板の膜厚，試料作製の条件を最適化し，高空間分解能かつ高コントラストな生きた細胞の自家蛍光画像の取得に成功した．これによりミトコンドリア，細胞核内部及び周辺の微細構造，脂肪滴，そして微細な細胞膜構造が観察できた．また固定した細胞の観察画像を用いて分解能評価を行った．細胞内微粒子のラインプロファイルの半値幅は100 nm程度であった．従って直径100 nm程度のプローブ径での非染色生体観察が行えたといえる．電子線励起可能な細胞小器官の同定では，有機蛍光色素で染色した細胞試料を蛍光顕微鏡と本手法を用いて観察し，比較することで示した. また，細胞試料へのダメージ評価では，蛍光染色した細胞に電子線を照射し，その後の経時変化を観察することで電子線照射によるダメージの有無を評価した．1点照射であれば，照射後も数時間生き続ける条件を見つけることができた．今後さらに，電子線をスキャンした場合や，そのスキャン方法によるダメージ評価が必要になるが，上記結果は本手法による生体観察及びその機能解明の可能性を示すものである.

This year, we investigated the optimization of sample preparation conditions to obtain images of signal-to-sound ratio, electron excitation, and identification of intracellular small organs, as well as the evaluation of cell samples. This method can be used to detect the possible dependence of electron scattering and intrusion. The film substrate and the material of the sample, the acceleration voltage of the electron beam, and the calculation of the temperature of the film substrate. Based on these results, accelerated voltage, irradiation current, film thickness of thin film substrate, optimization of sample preparation conditions, high spatial resolution energy, high temperature, and self-irradiation of cells were successfully achieved. In this case, the fine structure of the nucleus and its periphery, fat droplets, and fine cell membrane structure can be observed. A fixed cell can be observed and evaluated by decomposition. The half-amplitude of intracellular microparticles is about 100 nm.従って直径100 nm程度のプローブ径での非染色生体観察が行えたといえる. The electron beam excites the cell small organ to be identical, the organic luminescent pigment stains, the cell sample, the light microscope inspection, the comparison. In addition, the cell sample was evaluated for the presence or absence of electron beam irradiation after photostaining. The cell sample was irradiated for a number of hours after irradiation. In the future, the electron beam will be separated from each other, and the method of separation will be evaluated. The results of this method will be shown in the possibility of biological observation and functional interpretation.

项目成果

Label-free organelle imaging with high spatial resolution by D-EXA microscopy

通过 D-EXA 显微镜进行高空间分辨率的无标记细胞器成像

• 发表时间: 2014
• 作者: Yasunori Nawa;Wataru Inami;Atsushi Ono;Sheng Lin;Yoshimasa Kawata;and Susumu Terakawa
• 通讯作者: and Susumu Terakawa

High Spatial Resolution Time-lapse Imaging with Electron-beam Excitation Assisted Optical Microscope

使用电子束激发辅助光学显微镜进行高空间分辨率延时成像

• 发表时间: 2014
• 作者: Wataru Inami;Masahiro Fukuta;Yuriko Masuda;Yasunori Nawa;Atsushi Ono;Sheng Lin;Yoshi- masa Kawata;Susumu Terakawa
• 通讯作者: Susumu Terakawa

高分解能光学顕微鏡によるバイオイメージング

使用高分辨率光学显微镜进行生物成像

• 发表时间: 2014
• 作者: 居波渉;名和靖矩;福田真大;古川太一;川田善正
• 通讯作者: 川田善正

Fabrication of luminescent thin films for electron beam excited assisted optical microscope

电子束激发辅助光学显微镜用发光薄膜的制备

• 发表时间: 2014
• 作者: Taichi Furukawa;Satoshi Kanamori;Masahiro Fukuta;Yasunori Nawa;Hiroko Kominami;Yoichiro Nakanishi;Atsushi Sugita;Wataru Inami;and Yoshimasa Kawata
• 通讯作者: and Yoshimasa Kawata

Label-free cell organelle imaging by D-EXA microscopy

通过 D-EXA 显微镜进行无标记细胞器成像

• 发表时间: 2014
• 作者: Yasunori Nawa;Wataru Inami;Atsushi Ono;Sheng Lin;Yoshimasa Kawata;Susumu Terakawa
• 通讯作者: Susumu Terakawa