拡散現象の時空間依存性を測定する蛍光相関分光とその細胞系への応用

荧光相关光谱测量扩散现象的时空依赖性及其在细胞系统中的应用

基本信息

批准号：
17034067
负责人：
丑田公規
金额：
$ 3.14万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、まず、異常拡散現象(Anomalous Diffusion)の理論的考察を行い、平均2乗変位と時間のプロットを行いながら、蛍光相関分光(FCS)法におけるデータ解析を理論づけた。さらに、測定にもちいる細胞外マトリックス(ECM)系の構築および蛍光プローブの探索を主として行なった。ECM系は、ヒト軟骨細胞を培養し、いくつかの形態で蛍光相関分光(FCS)の測定にもちいるのに適当な状態の試料を開発することにした。すなわち、軟骨細胞をECMとともにシート上にしたサンプル、それらをゲル状にしたサンプル、またこれらから軟骨細胞だけを除去したサンプルの3通りを用いながら測定した。どの試料においてもコンタミネーションなどの影響を除くのに苦慮し、透明度が十分高く良好なFCS測定を行うことが今のところ出来ていない。細胞試料の取り扱い方法や輸送方法を検討中である。一方、最終的な実験に用いるための蛍光プローブの検討も行った。GFPと一般的な色素を連結したFRAPタイプの色素系をもらいうけ、本研究の目的に適合するかを検討した。このタイプの色素は、ブリーチングしにくくFCS測定向けであることがわかった。また、FCCSによりより精度を上げることも出来ることがわかった。この色素は各種酵素反応の進行をモニタすることが出来るので、細胞に導入することで、顕微鏡視野下において蛍光画像測定により反応の進行を観察する実験を開始した。また、TAMRAを蛍光色素に用いた糖鎖化合物のプローブを合成したもの11種類をもらいうけ、その拡散係数の分子量依存性を測定した。球形近似を仮定した曲線から大きくはずれたが、様々な拡散時間を持つ糖鎖蛍光プローブのラインナップを作ることが出来た。またこのうち4糖糖鎖を用いたプローブではレクチン(WGA)との相互作用解析をおこない解離定数を求めることが出来た。

今年，我们首先对使用荧光相关光谱法（FCS）方法进行了异常扩散现象的理论考虑，绘制均方根位移和时间以及理论上的数据分析。此外，主要重点是构建细胞外基质（ECM）系统，用于测量和寻找荧光探针。 ECM系统已决定以适当的状态开发用于培养人软骨细胞的样品，并允许以几种形式测量荧光相关光谱（FCS）。也就是说，使用三种不同的方法进行了测量：将软骨细胞与ECM一起放在薄板上的样本，将它们放入凝胶中的样品中，并且仅从这些样品中除去软骨细胞。我们一直在努力消除污染和其他因素对任何样品的影响，并且尚未能够以足够的透明度进行良好的FCS测量。我们目前正在考虑如何处理和运输细胞样品。另一方面，还研究了用于最终实验的荧光探针。我们收到了一个FRAP型染料系统，其中GFP和一个共同的染料连接在一起，并检查了它是否适合本研究的目的。发现这种类型的染料很难漂白，并用于FCS测量。还发现FCC还可以提高准确性。该染料可以监测各种酶反应的进展，并通过将其引入细胞中，开始了一个实验，在该实验中，在显微镜视野下通过荧光图像测量观察到反应进程。此外，合成了使用TAMRA作为荧光染料的11种类型的聚糖化合物探针，并测量了扩散系数的分子量依赖性。尽管它远离假设球形近似的曲线，但我们能够在各种扩散时间内创建一个聚糖荧光探针的阵容。此外，在使用四糖基化糖链的探针中，进行了与凝集素（WGA）的相互作用分析以确定解离常数。

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Charge-carrier dynamics in polythiophene films studied by in-situ measurement of flash-photolysis time-resolved microwave conductitity (FP-TRMC) and transient optical spectroscopy (TOS)

通过原位测量闪光光解时间分辨微波电导率 (FP-TRMC) 和瞬态光谱 (TOS) 研究聚噻吩薄膜中的载流子动力学

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Philosophical Magazine 86,(9)
影响因子：
0
作者：
A.Saeki;S.Seki;T.Sunagawa;K.Ushida;S.Tagawa
通讯作者：
S.Tagawa

Compact soft x-ray source using Thomson scattering

DOI：
10.1063/1.2148619
发表时间：
2005-12
期刊：
Journal of Applied Physics
影响因子：
3.2
作者：
S. Kashiwagi;R. Kuroda;T. Oshima;F. Nagasawa;T. Kobuki;D. Ueyama;Y. Hama;M. Washio;K. Ushida;H. Hayano;J. Urakawa
通讯作者：
S. Kashiwagi;R. Kuroda;T. Oshima;F. Nagasawa;T. Kobuki;D. Ueyama;Y. Hama;M. Washio;K. Ushida;H. Hayano;J. Urakawa

New fluorescence correlation spectroscopy enabling direct observation of spatiotemporal dependence of diffusion constants as an evidence of anomalous transport in extracellular matrices