オリンパス、生きた細胞内の微細構造の観察を可能にする顕微鏡技術を開発

　

　

　オリンパスと理化学研究所(理研)は4月15日、画像取得時間を短縮し、生きた細胞内の微細構造の観察を可能にする、超解像蛍光顕微鏡法の新技術を開発したと発表した。

　光学顕微鏡よりも細かな構造の観察を可能とする超解像蛍光顕微鏡技術だが、これまでの手法では撮像に時間がかかるため、生きたままの細胞を観察するライブセルイメージングには不向きという課題があった。今回開発された技術は、超解像蛍光顕微鏡法の1つである「構造化照明法」の研究を進めた結果、同法と共焦点顕微鏡の結像に理論的類似性があることを発見し、オリンパスのディスク走査型顕微鏡ユニット(DSU)の回転円盤の縞模様などを工夫することで、構造化照明法と同等の超解像を得ることを可能にしたというもの。

　スピニングディスク超解像顕微鏡法の模式図。左は光路の模式図。右は円盤の縞模様の模式図。従来よりも細かい縞模様を刻むことで超解像観察を実現したという

　また、カメラと照明光源を高速撮影に適したものとすることで、最高1/100秒のシャッター速度(時間分解能)で、生きた細胞内の微細構造を100nmの空間分解能で観察できることも確認したという。

　蛍光ビーズを用いた原理の確認実験の模様。左は従来の蛍光顕微鏡像による画像。右がスピニングディスク超解像顕微鏡による画像 (スケールバーは500nm)

　今回の技術についてオリンパスでは、従来のスピニングディスク共焦点顕微鏡の応用であるため、これまでの超解像蛍光顕微鏡に比べて装置導入が容易にできることが期待され、これによりこれまでは困難であった、生きた細胞内で活発に動き回る細胞内小器官の挙動を捉えることができるようになり、生命現象の理解の発展につながることが期待できるとコメントしている。

　なお同技術の詳細は、米国細胞生物学会の学会誌「Molecular Biology of the Cell」(5月1日号)に掲載されるのに先立ち、速報版が2月25日付でオンラインで公開された。