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蛍光顕微鏡、生物サンプルを低損傷イメージング

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November, 6, 2018, St Andrews--セントアンドルーズ大学の研究チームは、生体医療、神経科学の世界を変革する可能性のある低損傷光イメージングを開発している。
 研究成果は、Optics Lettersに発表されている。生体医療疾患の研究に光を使用することは画期的ではあるが、撮像に必要な光は繊細な生物学的試料に損傷を与える。
 ライトシート蛍光顕微鏡は、迅速、高解像度、他のアプローチよりも低光損傷が可能な配置である。薄い光シートでサンプルを照射するので、サンプルの他の部分は不要な光露光を回避する。セントアンドルーズ大学のチームは、十分長い波長の照射を使ってこの配置でサンプルをプローブする方法を探求してきた。
 研究チームは、サンプルの蛍光ラベル励起に3ユニットの光エネルギー(フォトン)を使った。これは、ラベルを直接(1フォトン)あるいは2フォトンで励起するよりも遙かに長い励起波長を使えることを意味している。これは、今度は、光散乱を飛躍的に少なくし、サンプルへの光浸透を強化する。
 研究チームは、2フォトンと3フォトン励起を使い、人の胚腎臓細胞の回転楕円体を撮像した。回転楕円体表面で、両方のイメージング法を同じように実行した。しかし、回転楕円体の反対側で、3フォトン光シート蛍光顕微鏡の画像品質は、画像コントラストを維持したが、2フォトン画像の品質は、著しく劣化した。さらにチームは、入力モードをどのようにベッセルビームに仕上げるかが、今後、この方法のイメージングを改善することを示した。
 筆頭著者、Adrià Escobet-Montalbánは、「3フォトンライトシート蛍光顕微鏡でベッセルビームの利用により、大きなサンプルの高解像度撮像が可能になる。これは生体医療や神経科学研究にとって極めて重要である」とコメントしている。