顕微時間分光法による神経伝達物質ドーパミンの可視化技術の開発

使用微时间光谱法开发神经递质多巴胺可视化技术

基本信息

批准号：
16656010
负责人：
川上養一
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度に引き続き表面プラズモン・全反射測定によるバイオセンシング技術を深化させ,さらに近接場プローブによる生きた細胞の脈動などの観察に成功した。得られた成果は,将来のドーパミンなど神経伝達物質の可視化技術にも貢献するものと期待される。具体的な成果は,以下の通りである。(1)多重反射による高感度バイオセンシング技術の開発昨年度は,二次元平板方式を考案しこれを用いた多重反射方式のセンサーを試作し,実際に試作機を用いて,牛の自己組織血清アルブミン(SAM)のセンシングに成功し,センサーがイムノアッセイシステムに役立つことを実証した。今年度は,光学理論に基づき詳細な動作解析をした結果,従来のプラズモン共鳴領域よりは全反射領域のほうが高い感度で,センシングできることを明らかにした。本成果は、2006年1月のOPTICS LETTERSおよびLaser Focus World(電子版)に掲載された。基板の形状および光学系の最適化で,10^<-7>レベルの溶質屈折率変化の測定に成功した。(2)近接場光学測定による生きた細胞の脈動観察生きた細胞は,擬似周期的に脈動している。この動きは,非常に微弱なため通常の光学顕微鏡では観察することが困難である。これに対して,近接場光学顕微鏡は,細胞運動に伴って生じる細胞間マトリックスの微小な屈折率変化を捉えることができるため,実際に生きた細胞に対してこの技術を適用した。その結果,ラットの褐色細胞腫細胞において,サブ秒〜秒のオーダーでの脈動現象が観測された。この成果は,2005年のBIOPHYSICAL CHEMISTRYに掲載された。今後,現在開発中のマルチファイバー技術を用いて多数の細胞において観察すれば,細胞間の情報伝達や協調現象に関して有用な知見が得られるものと期待している。

从去年开始，使用表面等离子体和总反射测量的生物传感技术加深了，我们能够使用近场探针观察活细胞的脉动。预期获得的结果有助于神经递质（如多巴胺）的未来可视化技术。具体结果如下：（1）去年使用多重反射的高度敏感的生物传感技术开发，我们设计了一种二维平板方法，并使用这种方法创建了一个多反射传感器，实际上实际上成功地使用一种原型来传感牛自组织的血清蛋白（SAM），证明了传感器对免疫剂系统有用。今年，我们基于光学理论进行了详细的操作分析，并透露，可以比传统的等离子体共振区域更高的灵敏度感测。这些结果于2006年1月发表在《光学字母》和《激光焦点世界》（数字版本）中。通过优化底物形状和光学系统，我们成功地测量了溶质折射率在10^<-7>级别的变化。（2）通过近场光学测量值观察活细胞的脉动活细胞脉动脉冲 - 孔子脉冲。这种运动非常弱，因此很难用正常的光学显微镜观察。相比之下，近场光学显微镜可以捕获细胞运动中细胞间基质中的小折射率变化，因此将此技术应用于实际活细胞。结果，在大鼠的嗜铬细胞瘤细胞中观察到了下秒的脉动现象。该结果发表于2005年的生物物理化学。我们希望将来，如果我们使用目前正在开发的多纤维技术观察大量细胞，我们将获得有关细胞与合作现象之间的通信的有用知识。