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ライフサイエンス,特に生きた細胞を対象とする研究領域では,蛍光化合物を標識とした分子イメージングが現在盛んだ。これまで多くの興味は標的分子の量的変動や局在に向けられてきたが,最近,蛍光寿命や偏光解消といった蛍光分子が持つ魅力的な性質を利用するケースが増えてきている。本稿では,その基本的な原理と応用,及び蛍光寿命測定装置FluoroCubeを用いて行った著者らの研究例について,いくつか紹介したい。


液体に関する様々な量を測定する手法としては,電気化学測定と光測定の2つが代表的な方式である。前号で紹介した電気化学測定法に引き続き,今回は HORIBAグループがもつ光測定を応用した液体計測技術について紹介する。


保護(官能)基の選択は、有機合成や多官能姓分子の操作において多くの反応段階をうまく進めるうえで大変重要である。というのは、望んでいない副生成物の形成や反応を防ぐことができるからである。


ガラスは様々な用途に多くの形態で存在する必須材料であす。オプトエレクトロニクス(optoelectronics)の分野では、ガラス組成を変えるためにランタノイド系元素との結合が多くの注目を集めています。


道具や商品の詐欺や偽造を防ぐために、たとえば蛍光インクのようなセキュリティ特性を利用することが益々重要になってきています。


多糖フィルムのゲル化の粘度変化の様子をモニタするために、HORIBA製蛍光寿命顕微鏡DynaMycを使って分子回転子の蛍光寿命分布を測定しました。


分子回転子として知られるある種の蛍光分子は、蛍光寿命を測定することでマイクロオーダ不均一系の局所(ナノスケール)粘度を測定することができます。通常の蛍光異方性測定と比較して、本手法を使えば、測定が単純でより高速に測定が実施できるというメリットがあります。


蛍光寿命顕微鏡(FLIM)では、寿命の情報と空間の情報の両方を取得することができるため、歯の構造やその発光特性の調査に適しています。


蛍光応用として、「水中のマイクロエマルション」と、「紫イモ中のアントシアニン形成および分布」の二つの事例について紹介します。


光合成は地球上でもっとも重要なプロセスのひとつです。光は葉の表面でクロロフィルによって吸収され、光合成に利用されます。余分なエネルギーは熱や発光として放出され、その割合が光合成効率とされてきました。


金属表面に蛍光分子を結合させるとプラズモン効果が見られます。金属増強蛍光と言うこともあり、光物理学的特性の増強として使われています。


ストップドフローアクセサリーを装着し、光源に100MHz対応のDeltaDiodeを用いた蛍光寿命装置DeltaFlexシステムを使って、蛍光物質であるクルクミンを血清アルブミンとの混合物の相互作用をモニタした様子を紹介します。


近年、食品として摂取可能な一連の化合物の中で、ヒトの体内でタンパク質との結合により相互作用を示すものが、重要な研究対象となっています。なかでもポリフェノール類は、健康意識の高まりから注目されてきました。


ポリオキソ金属酸塩(POMs)は、生体関連アプリケーションにおいて広く利用されており、POMsをベースにした希土類錯体は新しい発光性標識としての活用が期待されている。例えば、発光性のランタノイド標識の発光寿命は、一般的な分子の蛍光寿命よりもずっと長く 通常μ秒やm秒のタイムスケールを持つことから、生体細胞からの自家蛍光と容易に区別することができる。このため一般の蛍光標識では対応できない長いタイムスケールで起こる細胞内の変化を感度よく追跡することができる。また、ランタノイド標識には、有機系色素に見られるような光退色が起こりにくいという特性もある。本報ではランタノイド発光をターゲットとした実験に特に威力を発揮する時間分解発光測定および、それを用いたポリオキソ金属酸塩-タンパク質の相互作用のモニタリングについて述べる。


一重項酸素は細胞にダメージを与え破壊する能力を有するため、光線力学的治療(PDT)において抗がん剤としての活用が期待されている。一重項酸素(1O2)を発生させるには、ローズベンガルやメチレンブルーのような色素(光増感剤)を使用する。これらの色素分子の三重項状態は、一重項酸素と三重項酸素とのエネルギー差とほぼ等しい励起エネルギーを持っている。そこでこれらの色
素をレーザ等により光励起し、項間交差により三重項状態に移行させる。この三重項状態の色素が三重項酸素と衝突すると電子とエネルギーの交換が起こり、色素が基底状態に戻ると同時に、三重項酸素が一重項酸素に遷移する。このような励起方法は光増感法と呼ばれている。  


  • The TemPro lifetime system is for cost-conscious research or a teaching laboratory interested in fluorescence lifetimes and phosphorimetry. Using Time-Correlated Single-Photon Counting (TCSPC), the TemPro is reliable, intuitive, and sensitive. Filter-based, it can measure the complete range of lifetimes from 100 picoseconds to 1 second and beyond, with our NanoLED and SpectraLED solid-state pulsed excitation sources from UV to near-IR. Applications for the TemPro include F醇rrster Resonance Energy Transfer, Stern-Volmer quenching, photosynthetic efficiency, deconvolution of mixing processes, anisotropy-decay, protein denaturation, phosphorescence, and coral fluorescent lifetimes. This Technical Note highlights major performance characteristics of the TemPro. 

  •  蛍光寿命測定をつかったタンパク質の構造解析(本文は英文です)

  • 励起波長280nm、パルス幅600ピコ秒 を有する、新しいUV発光ダイオード(LED)をもちいて
    プロテイン(タンパク質)の内在性の蛍光減衰の測定をおこなった。
    このような短波長のLED光源が用いれることが可能となり、蛍光を用いた研究や開発に新しい展開が期待できる。
    (本文は英文です)

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