京都府立医科大学：【論文掲載】―細胞を瞬時に“止めて”、じっくり観察！―新技術「時間決定型クライオ光学顕微鏡法」を開発

本研究成果のポイント

〇光学顕微鏡観察中の細胞を、任意のタイミングかつ、ミリ秒（1000分の1秒）レベルの時間精度で凍結固定し、その瞬間の細胞状態を観察できる新たなクライオ光学顕微鏡技術を開発しました。

〇これまでの細胞動態観察では、素早い細胞の動きを正確に捉えるために露光時間を短くすると、得られる光信号量が減少し、物質量の変化の正確な測定や細部までの詳細な観察が難しくなることが課題でした。

〇カルシウムイオンの伝搬やオルガネラ（細胞内小器官）の動きなどの細胞動態を観察しながら瞬時に“止め”、十分に時間をかけて定量性の高い観察や、超解像顕微鏡による3次元観察などが可能になります。

〇時間の経過とともにダイナミックに分布や状態が変化する細胞の生命現象や細胞応答などを、高い定量性かつ高空間分解能で可視化する手段として、生命科学・医学分野への幅広い研究に応用が期待されます。

研究概要

　大阪大学大学院工学研究科の大学院生の辻康介さん、山中真仁特任准教授、藤田克昌教授、同先導的学際研究機構の熊本康昭准教授らの研究グループは、同免疫学フロンティア研究センターのNicholas I. Smith准教授、同産業科学研究所の永井健治教授、京都府立医科大学の原田義規教授、田中秀央特任教授、Howard Hughes Medical InstituteのMeng C. Wang博士、Zhiheng Yu博士、Friedrich-Schiller-University JenaのRainer Heintzmann教授らと共同で、光学顕微鏡で観察中の細胞を、任意のタイミングかつミリ秒レベルの時間精度で凍結固定し、そのまま詳細に観察できる技術「時間決定型クライオ光学顕微鏡法（Time-deterministic cryo-optical microscopy）」の開発に成功しました。

　本件に関する論文が、国際学術誌『Light: Science & Applications』に2025年８月23日付けで掲載されましたのでお知らせします。

論文情報

雑誌名　Light: Science & Applications
発表媒体　オンライン速報版
オンライン閲覧　可
URL　https://www.nature.com/articles/s41377-025-01941-8
掲載日　2025年８月23日

論文タイトル（英・日）
英語：Time-deterministic cryo-optical microscopy
（日本語：時間決定型クライオ光学顕微鏡）

著者
辻康介1,2＊、山中真仁1＊,※、熊本康昭1,3、田村昌子4、宮村和奏1、久保俊貴1,5、水島健太1,2、河野駆1、平野花咲1、塩崎桃子6、Xiaowei Zhao6、Heqi Xi1、杉浦一徳7、福島俊一7、國本拓実1、田辺よしの1、西田健太郎1、望月健太郎4、原田義規4、Nicholas I. Smith8、Rainer Heintzmann9,10、Zhiheng Yu6、Meng C. Wang6、永井健治3,7、田中秀央4、藤田克昌1,2,3,※
（＊共同筆頭著者、※共同責任著者）

著者所属
1大阪大学大学院工学研究科、2産総研・阪大先端フォトニクス・バイオセンシングオープンイノベーションラボラトリ、3大阪大学先導的学際研究機構、4京都府立医科大学大学院医学研究科　細胞分子機能病理学、5大阪大学大学院医学系研究科、6ハワード・ヒューズ医学研究所、7大阪大学産業科学研究所、8大阪大学免疫学フロンティア研究センター、9イエナ大学、10ライプニッツフォトニック研究所

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