自然な光を用いる瞬間カラーホログラフィックセンシングシステムの開発に成功

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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。

詳しい資料は≫

<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

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