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細胞解析の新展開:世界最高速の蛍光寿命顕微鏡を開発

【本学研究者情報】

〇大学院医工学研究科
教授 新妻 邦泰

〇大学院医学系研究科
助教 菅野 寛志
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

  • 蛍光の強度を測定する一般的な蛍光顕微鏡とは異なり、蛍光物質の発光寿命を測定できる世界最高速の蛍光寿命顕微鏡を開発しました。

  • 開発した蛍光寿命顕微鏡を用いて、微小流路を流れる細胞を10,000細胞/秒を超える速度で撮影し、多数の細胞の蛍光寿命画像解析を世界で初めて行いました。

  • 本研究で開発した蛍光寿命顕微鏡は、多数の細胞を短時間で詳細に解析できる手法として、今後の細胞生物学、病理学、薬理学などに貢献することが期待されます。

【概要】

東京大学大学院理学系研究科教授の合田圭介、東北大学大学院医工学研究科教授の新妻邦泰、東北大学大学院医学系研究科助教?東京大学大学院理学系研究科特任助教の菅野寛志らが主導する国際共同研究グループは、連続波レーザー(注1)を用いた蛍光寿命(注2)の同時多点測定技術を顕微鏡に取り入れることで、世界最高速の蛍光寿命顕微鏡を開発しました。また、微小流路(注3)を流れる細胞を10,000細胞/秒を超える速度で撮影し、多数の細胞の蛍光寿命画像解析を世界で初めて行いました。その結果、細胞内の異なる蛍光分子の識別や、抗がん剤処理された細胞核の状態変化の検出など、さまざまな細胞解析への応用可能性を示しました。本研究で開発した蛍光寿命顕微鏡は、多数の細胞を短時間で詳細に解析できるフローサイトメトリー(注4)として、今後の細胞生物学、病理学、薬理学などに貢献することが期待されます。

図1:本研究の概略図

【用語解説】

(注1) 連続波レーザー
出力が時間で変化しないタイプのレーザーです。極めて短い時間の光を繰り返し出力するパルスレーザーとは異なり、比較的安定な光源として利用されます。

(注2) 蛍光寿命
励起された蛍光分子が基底状態に戻るまでの平均時間のことです(通常ナノ秒程度)。蛍光分子を瞬間的に励起し、蛍光の明るさの減衰を記録するなどして測定されます。蛍光の明るさが変わっても、蛍光寿命は基本的に変動しません。

(注3) 微小流路
幅1 mm未満の微小な流路(マイクロチャネル)のことです。非常に小さなスケールで流体が制御でき、細胞を一つずつ安定して流すことができます。

(注4) フローサイトメトリー
多数の細胞を解析する手法の一つです。微小流路を流れる細胞に一つずつレーザー光を照射し、散乱光や蛍光の明るさを測定することで、細胞の特性を解析できます。

詳細(プレスリリース本文)PDF

問い合わせ先

東北大学大学院医学系研究科
広報室報道担当
Tel:022-717-8032 
E-mail:press*pr.med.tohoku.ac.jp
(*を@に置き換えてください)

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