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強化されたラマン顕微鏡により、凍結固定サンプルのより鮮明な化学イメージングが可能になります

高い信号対雑音比と広い視野を備えた、急速凍結した HeLa 細胞のラマン画像。画像取得時間は10時間でした。シトクロム (750 cm-1)、脂質 (2850 cm-1)、タンパク質 (2920 cm-1) からのラマンシグナルの分布は、それぞれ緑、赤、青で示されています。クレジット： 科学の進歩 （2024年）。 DOI: 10.1126/sciadv.adn0110 私たちの体を構成する分子や細胞の挙動を理解することは、医学の進歩にとって非常に重要です。これにより、目に見えるものを超えて何が起こっているかを明確に画像化することが継続的に求められています。最近出版された研究では、 科学の進歩、大阪大学の研究者らは、高解像度のラマン顕微鏡画像を得る方法を報告しました。 ラマン顕微鏡法は、体のプロセスに関与する特定の分子 (タンパク質など) に関する化学情報を提供できるため、生体サンプルのイメージングに有用な技術です。ただし、生体サンプルから発せられるラマン光は非常に弱いため、信号が背景ノイズに埋もれてしまい、画像が粗悪になる可能性があります。 研究者らは、取得中にあらかじめ凍結させたサンプルの温度を維持できる顕微鏡を開発した。これにより、ラマン顕微鏡で以前に達成された画像よりも最大 8 倍明るい画像を生成できるようになりました。 「画像がぼやける主な理由の 1 つは、見ようとしているものの動きです」と、この研究の筆頭著者である水島健太氏は説明します。 「動くことができない凍結サンプルをイメージングすることで、サンプルを損傷することなく、より長い露光時間を使用することができました。これにより、背景と比較して高い信号、高解像度、より広い視野が得られました。」この技術では染色を使用せず、細胞を所定の位置に固定するための化学物質も必要としないため、プロセスと細胞の挙動を非常に代表的なビューで得ることができます。 開発されたクライオラマン顕微鏡のサンプル領域の概略図。培養細胞を入れたカバーガラスをサンプルマウントに置き、金属板を接触させます（左）。冷媒は入口と金属プレートの穴を通って入り、サンプルと直接接触して急速凍結します。サンプル温度は、液体窒素の循環と内部のヒーターを備えた金属プレートによって制御されます (右)。クレジット： 科学の進歩 （2024年）。二： 10.1126/sciadv.adn0110 研究チームは、凍結プロセスによってさまざまなタンパク質の物理化学的状態が保存されることも確認できた。これにより、凍結固定法には、化学的固定法では不可能なことを達成できるという明確な利点が与えられます。 「ラマン顕微鏡法は、イメージング ツールボックスに補完的なオプションを追加します」と主任著者の藤田勝正氏は述べています。 「細胞の画像だけでなく、分子の分布や特定の化学状態に関する情報も提供してくれるという事実は、可能な限り詳細な理解を達成しようと継続的に努力する場合に非常に役立ちます。」 この新技術は、他の顕微鏡技術と組み合わせて生体サンプルの詳細な分析が可能であり、医学や薬学を含む生物科学の幅広い分野への貢献が期待される。 詳細情報: 水島健太ら、高解像度および高感度の化学イメージングのための凍結固定生体標本のラマン顕微鏡法、…