細胞を瞬時に“止めて”、じっくり観察！

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2025-08-24

engineering

{'items': [{'key': 'csrc6', 'term': '凍結固定', 'description': {'blocks': [{'key': '6fpjg', 'text': '細胞などの生体試料を急速に冷却し凍結することで、内部構造、分子状態、イオン濃度分布などを自然に近い状態に保ったまま固定する手法。試料中の水をガラス化させることで氷晶の形成を防ぎ、生体構造の損傷を抑えた状態で固定できる。電子顕微鏡観察用の試料作製に広く利用されている。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '4cli5', 'term': 'クライオ光学顕微鏡', 'description': {'blocks': [{'key': '364om', 'text': '凍結した試料を低温、凍結状態のまま観察できる光学顕微鏡。従来のクライオ光学顕微鏡では、試料は顕微鏡外で凍結固定されるため、凍結固定した試料の温度を低温に保ったまま顕微鏡に移送するための専用の低温輸送システムも必要とされる。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'als3u', 'term': 'カルシウムイオンの伝搬', 'description': {'blocks': [{'key': '679s4', 'text': 'カルシウムイオンは細胞内で様々な信号を伝達する物質であり、細胞への刺激や、細胞活動に応じて細胞内の濃度が変化し、細胞内を伝わって行く様子が見られる。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '6t3j1', 'term': '定量性', 'description': {'blocks': [{'key': '883g4', 'text': '試料中の物質などの量を測定できるという性質。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'elsau', 'term': '超解像顕微鏡', 'description': {'blocks': [{'key': 'fpm0k', 'text': '従来の光学顕微鏡の限界（回折限界）を超えた空間分解能で試料を観察できる顕微鏡。蛍光顕微鏡で多くの手法が報告されており、代表的な手法に、誘導放出制御（STED）顕微鏡、単一分子局在化（single molecule localization）顕微鏡、構造化照明（SIM）顕微鏡などがある。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '7r43b', 'term': '蛍光顕微鏡', 'description': {'blocks': [{'key': 'e0a23', 'text': '試料に光（励起光）を照射し、試料から発せられる蛍光を検出し、マッピングすることで試料中の蛍光を発する分子の分布を可視化する顕微鏡。試料中の目的の分子やタンパク質などを蛍光分子で標識することで、観察対象を高いコントラストで選択的に観察できる。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '2ucfg', 'term': '化学固定', 'description': {'blocks': [{'key': '5nha7', 'text': 'パラホルムアルデヒド（ホルマリン）やアルコール類などの化学試薬を用いて、細胞の形態などを固定する手法。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '4k8im', 'term': '蛍光寿命イメージング', 'description': {'blocks': [{'key': 'es4l1', 'text': '蛍光分子は、光を吸収した後、わずかな遅延時間（ナノ秒（10億分の1秒）程度のものが多い）を経て蛍光を発する。この遅延時間は「蛍光寿命」と呼ばれ、蛍光を発する分子の種類によって異なり、その周囲環境・状態によっても変化する。蛍光寿命イメージングとは、蛍光寿命を測定し、マッピングすることで、観察対象の状態変化や分子間相互作用などを解析、可視化する技術。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '5vcst', 'term': '液体イソペンタン−プロパン混合寒剤', 'description': {'blocks': [{'key': '5n0k6', 'text': 'イソペンタンと液化したプロパンを混合した極低温の液体寒剤。液体プロパン、液体エタン、液体エタン-プロパン混合寒剤と並び、生体試料を急速凍結する際に用いられる寒剤の1つである。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': '6rhr1', 'term': '信号対ノイズ比', 'description': {'blocks': [{'key': 'eb7d2', 'text': '測定で得られる信号の強度（Signal、S）と、ノイズ成分（Noise、N）の比（S/N）。蛍光顕微鏡などの光計測では、信号は観察対象からの蛍光であり、ノイズには、検出する光子の統計的にランダムなゆらぎ由来するショットノイズや、検出器由来の暗電流ノイズ、読み出しノイズなどが含まれる。Nの値が小さくなるほど、S/Nは大きくなる。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'a8fkp', 'term': '光刺激', 'description': {'blocks': [{'key': '32db2', 'text': '細胞などの試料に光を照射し、その光照射に応じた応答を誘起する手法。たとえば、光に応じてCa²⁺を放出する試薬（ケージドカルシウム試薬など）を細胞に導入し、その細胞に光を照射すると、特定の部位やタイミングで細胞内カルシウム濃度を変化させることができる。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}, {'key': 'b3heh', 'term': 'ラマン顕微鏡', 'description': {'blocks': [{'key': '7e7p7', 'text': '試料にレーザー光を照射した際に発生するラマン散乱光のスペクトルを計測し、マッピングすることで、特定の分子の空間分布を可視化できる顕微鏡技術。ラマン散乱光とは、分子に光を照射した際に発生する、入射光とは波長の異なる散乱光のことであり、入射光とラマン散乱光のエネルギー差は分子の固有振動数に由来する。このため、ラマン散乱光を計測することで、特定の分子やその状態を非染色で観察できる。', 'type': 'unstyled', 'depth': 0, 'inlineStyleRanges': [], 'entityRanges': [], 'data': {}}], 'entityMap': {}}}]}

['eng', 'otri', 'ifrec']

['辻 康介', '山中真仁', '藤田克昌', '熊本康昭', 'Nicholas I. Smith', '永井健治']

本研究は、ライブセルイメージングの課題であった時間的制約に縛られず、細胞のダイナミクスの“動きを止めて見る”という思い切った発想の転換からスタートしました。本技術は、細胞の時空間情報を把握しつつ、瞬間的な状態を凍結し、様々な光学顕微鏡技術で詳細かつ高い定量性で観察できる点が特長です。生物学や医学分野の研究に新たな視点をもたらす技術として、基盤技術の１つになると期待しています。

https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/image/photo_drwan_640.png

藤田 克昌

教授

工学研究科

https://rd.iai.osaka-u.ac.jp/ja/c741122dc333cd8c.html