DATE2026.10.30 #Press Releases

生きた細胞内の成分を三次元動画で捉える顕微鏡を開発

― ビデオレート非標識三次元化学イメージングを実現 ―

発表概要

東京大学大学院理学系研究科の福島誠人大学院生、戸田圭一郎特任助教、菅原優生大学院生、川野将太郎特任研究員と、同大学大学院新領域創成科学研究科の井手口拓郎教授（兼：理化学研究所光量子工学研究センター・チームディレクター）らの研究グループは、細胞内の成分分布を三次元動画として捉える中赤外フォトサーマル顕微鏡を開発しました。中赤外フォトサーマル顕微鏡は、分子振動に由来する中赤外光の吸収によって生じる屈折率変化（光熱効果）を可視光で検出することで、染色せずに細胞内の成分を高い空間分解能で可視化する技術です。

本研究では、従来の三次元計測を約400倍高速化し、毎秒19.2ボリューム（1秒間に19.2個の三次元画像を取得する速度）の三次元化学イメージングを実現しました。これにより、生きた細胞内の脂肪滴を、脂質に由来する信号を利用して三次元追跡し、その運動を定量的に解析しました。さらに、1秒で約20波数の三次元画像を取得する分光イメージングも実証しました。本成果により、細胞内の物質の動きと成分情報を三次元で関連付けて調べる新たな計測手段が拓かれます。

三次元ビデオレート中赤外フォトサーマル顕微鏡の概念図

〇関連情報：

「世界最高速の単一細胞中赤外顕微イメージングを実現　～非標識で細胞内分子動態のリアルタイムビデオ撮影が可能に～」（2023/07/19）
https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/8555/

「世界最高の空間分解能を持つ中赤外顕微鏡を開発　～約100ナノメートルの空間分解能で分子振動分布の可視化が可能に～」（2024/04/17）
https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/10314/

発表雑誌