溶媒コントラスト変化法を活用した中性子超小角散乱法による赤血球の階層構造のその場観察

In-situ observation of hierarchical structure for red blood cells by ultra-small-angle neutron scattering with solvent contrast variation

岩瀬 裕希; 小泉 智

Iwase, Hiroki; Koizumi, Satoshi

JRR-3において、集光型偏極中性子超小角散乱装置SANS-J-IIと二結晶型中性子超小角散乱装置PNOを併用して、赤血球の階層構造について研究を行った。赤血球及びその主な構成要素(ヘモグロビン,細胞膜,細胞骨格,糖衣,哺乳類以外では核)のサイズは、数ナノメートルから数マイクロメートルと広い空間スケールに渡る。SANS-J-IIとPNOを併用することで、これらの構造を万遍なく捉えることが可能となる。さらに各構成要素を選択的にその場観測するために溶媒コントラスト変化法を活用した。中性子超小角散乱法によるその場観察に加え、光学顕微鏡による観察も相補的に行った。測定の結果、赤血球の外径だけでなく、赤血球の細胞膜の厚み,核のサイズの定量に成功した。さらにヘモグロビン溶液の測定結果と比較したところ、赤血球内に存在するヘモグロビンを構成するポリペプチド間の相関の構造情報も捉えることに成功した。これらはSANS-J-IIとPNOの併用による広範囲な空間スケールの測定と、中性子散乱の特徴であるコントラスト変化法を組合せることで、初めて得られた成果であり、今回口頭発表を行う。

We observed hierarchical structures of chicken red blood cells suspensions by using ultra-small-angle neutron scattering (USANS) with solvent contrast variation in order to selectively extract the structural information of the mainly components of red blood cell (RBC). Particularly we successfully observed hemoglobin in the RBC and also estimated the membrane thickness of the RBC.