二光子顕微鏡法の高解像化・高速化への展開

「1. 二光子顕微鏡法」 対象を蛍光標識し, 顕微可視化する蛍光顕微鏡法は近年の生命科学研究における重要なツールの一つとなっている. 多様な蛍光顕微鏡法のうち, 特に生体深部の微小構造を対象とした可視化手法として提案されたのが多光子励起過程を利用したレーザー走査型蛍光顕微鏡(多光子顕微鏡)法である. 本法は超短光パルスを試料に照射し, 二光子, 三光子励起による蛍光を取得する. 本過程を誘起するためには高い光子密度が必要とされるため, 蛍光が発生する領域は対物レンズ焦点にほぼ限局される. つまり, 焦点外蛍光がそもそも生じないため, 光学断層像の取得が容易である. また, 蛍光顕微鏡用途の発色...

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Published in生物物理 Vol. 62; no. 2; pp. 131 - 133
Main Authors 根本, 知己, 山口, 和志, 石井, 宏和, 大友, 康平
Format Journal Article
LanguageJapanese
Published 一般社団法人 日本生物物理学会 2022
日本生物物理学会
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ISSN0582-4052
1347-4219
DOI10.2142/biophys.62.131

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Abstract 「1. 二光子顕微鏡法」 対象を蛍光標識し, 顕微可視化する蛍光顕微鏡法は近年の生命科学研究における重要なツールの一つとなっている. 多様な蛍光顕微鏡法のうち, 特に生体深部の微小構造を対象とした可視化手法として提案されたのが多光子励起過程を利用したレーザー走査型蛍光顕微鏡(多光子顕微鏡)法である. 本法は超短光パルスを試料に照射し, 二光子, 三光子励起による蛍光を取得する. 本過程を誘起するためには高い光子密度が必要とされるため, 蛍光が発生する領域は対物レンズ焦点にほぼ限局される. つまり, 焦点外蛍光がそもそも生じないため, 光学断層像の取得が容易である. また, 蛍光顕微鏡用途の発色団の大半は可視域に電子吸収特性を有することから, 励起には近赤外域のレーザー光が用いられる. およそ650-1,350nmの本波長域は, 生体分子の電子吸収帯と水分子の振動吸収帯の狭間に位置していることに加え, 可視域に比べて光散乱が起こりづらいため, 『生体の窓』と呼ばれている.
AbstractList 多様な蛍光顕微鏡法のうち，特に生体深部の微小構造を対象とした可視化手法として提案されたのが二光子顕微鏡法である．我々は，本法の特徴をできる限り維持したままに機能向上を図る技術開発研究を行ってきた．本稿では，特に高解像化・高速化に関する取り組みについて紹介したい．
「1. 二光子顕微鏡法」 対象を蛍光標識し, 顕微可視化する蛍光顕微鏡法は近年の生命科学研究における重要なツールの一つとなっている. 多様な蛍光顕微鏡法のうち, 特に生体深部の微小構造を対象とした可視化手法として提案されたのが多光子励起過程を利用したレーザー走査型蛍光顕微鏡(多光子顕微鏡)法である. 本法は超短光パルスを試料に照射し, 二光子, 三光子励起による蛍光を取得する. 本過程を誘起するためには高い光子密度が必要とされるため, 蛍光が発生する領域は対物レンズ焦点にほぼ限局される. つまり, 焦点外蛍光がそもそも生じないため, 光学断層像の取得が容易である. また, 蛍光顕微鏡用途の発色団の大半は可視域に電子吸収特性を有することから, 励起には近赤外域のレーザー光が用いられる. およそ650-1,350nmの本波長域は, 生体分子の電子吸収帯と水分子の振動吸収帯の狭間に位置していることに加え, 可視域に比べて光散乱が起こりづらいため, 『生体の窓』と呼ばれている.
Author 山口, 和志
根本, 知己
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大友, 康平
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Copyright 2022 by THE BIOPHYSICAL SOCIETY OF JAPAN
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CorporateAuthor 北海道大学大学院情報科学研究科
自然科学研究機構生命創成探究センター
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