1um帯波長可変レーザ

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蛍光イメージング・測定

蛍光イメージング・測定のイメージ

in vivoで生きている細胞をイメージングする方法には、MRI、PET、X線CTがありますが、これらは大掛かりな装置で、長い測定時間を要します。対して、蛍光イメージングは測定速度、コンパクト性に優れ、X線とは違い非侵襲な光を用いるため、実験サンプルの負担も軽いという特長を持ちます。蛍光イメージングでは、蛍光タンパク質の励起波長にあった光が必要です。現在は、青、緑、黄、赤色と多様な蛍光物質があり、多重染色できる試薬を用いることにより、複数の分子や細胞を同時に観察することができます。

蛍光タンパクの励起光と蛍光の波長が近接しているため、蛍光イメージングの光源には、ハロゲンランプなどの広帯域光源を用いた場合、急峻なエッジを持つバンドパスフィルタ(励起フィルタや吸収フィルタ)を用いて励起光と蛍光を分離します。もしくは、複数のLDやLEDを用いて、ダイクロイックミラーにより波長を多重させます。ただ、複数の光源を用いる場合も励起光の波長のオーバーラップに気を付ける必要があります。

生体光学窓と呼ばれる近赤外光(650-1100nm)を用いた蛍光観察では、生体への侵入長がとれ、生体の自家蛍光も抑えることができるため、高感度なイメージングができます。さらに、共焦点顕微鏡を用いて蛍光イメージングをすることにより、細胞の3次元イメージングが可能になります。蛍光寿命の測定では、ナノ秒の蛍光寿命を測定する必要があるため、蛍光のパルス幅はピコ秒オーダー、パルスの繰り返し周波数はMHz オーダであることが望ましいです。