３次元動画像観察が可能な瞬間カラー多重蛍光ホログラフィック顕微鏡が実現
2020-07-22 情報通信研究機構,科学技術振興機構（ＪＳＴ）,桐蔭横浜大学,千葉大学
ポイント
- 世界初、カラーフィルタアレイ不要、自然な光で瞬間カラーホログラムの記録システムを開発。
- 撮影１回、従来のホログラフィックカラー多重３次元蛍光顕微鏡に比べ、回数２５０分の１以下。
- 生体観察や動的現象の観測に必要なホログラフィックマルチカラー３次元動画像記録に応用可能。
情報通信研究機構（ＮＩＣＴ）、科学技術振興機構（ＪＳＴ）、桐蔭横浜大学および千葉大学の研究グループは、ＮＩＣＴ 電磁波研究所において、自然な光で照明された３次元空間や蛍光体の発光を瞬間のマルチカラーホログラムとして記録できるシステムの開発に成功しました。
ＮＩＣＴが提案、研究してきた計算コヒーレント多重方式を用いることで、１回の撮影で複数種類・多数の蛍光体を同時にホログラムとして記録できる、カラー３次元顕微鏡ができるようになりました。また、カラーフィルタアレイ不要で、１回の撮影で蛍光体のカラー多重ホログラムのセンシングを達成したのは世界初です。
本技術が実用化されれば、これまで障壁となっていた自然光のマルチカラーホログラムにおける記録速度の問題が解決し、生体観察や動的現象の観察にとって不可欠な高速度のマルチカラー３次元動画像観察が可能になるものと期待されています。今後、本技術を、微弱な光のマルチカラー３次元動画像顕微鏡として発展させる予定です。
本成果は、２０２０年７月２２日（日本時間）に米国科学雑誌「Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ」にオンライン掲載されます。
本研究の一部は、ＪＳＴ 戦略的創造研究推進事業 さきがけ「多数自然光源の瞬間同時ホログラフィックマルチカラーセンシング（研究者：田原 樹）（ＪＰＭＪＰＲ１６Ｐ８）」、「有機‐無機ハイブリッド界面を利用した一光子センシング技術の創出（さきがけ専任研究者：石井 あゆみ）（ＪＰＭＪＰＲ１７Ｐ２）」、文部科学省 科学研究費補助金 基盤研究（Ｂ）１８Ｈ０１４５６、光科学技術研究振興財団、コニカミノルタ科学技術振興財団の支援を受けて行われました。
＜論文タイトル＞
- “Single-shot wavelength-multiplexed digital holography for 3D fluorescent microscopy and other imaging modalities”
- ＤＯＩ：10.1063/5.0011075
＜お問い合わせ先＞
＜研究に関すること＞
田原 樹（タハラ タツキ）
情報通信研究機構 電磁波研究所 電磁波応用総合研究室 研究員
＜ＪＳＴ事業に関すること＞
嶋林 ゆう子（シマバヤシ ユウコ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ
＜報道担当＞
情報通信研究機構 広報部 報道室（廣田）
科学技術振興機構 広報課
桐蔭横浜大学 研究推進部（星川）
千葉大学 渉外企画課 広報室
