Correlative imaging of live biological cells with a soft X-ray microscope and a fluorescence microscope

軟X線顕微鏡と蛍光顕微鏡による生きている細胞のハイブリッドイメージング

加道 雅孝; 岸本 牧; 保 智己*; 安田 恵子*; 青山 雅人*; 刀祢 重信*; 篠原 邦夫*

Kado, Masataka; Kishimoto, Maki; Tamotsu, Satoshi*; Yasuda, Keiko*; Aoyama, Masato*; Tone, Shigenobu*; Shinohara, Kunio*

軟X線顕微鏡は生きている細胞の細胞内小器官を観察するための非常に強力なツールであり、これまで細胞の内部構造を観察するための多くの研究開発が行われてきた。しかし、細胞内構造は非常に複雑で、軟X線顕微鏡で取得した細胞の軟X線顕微鏡像において細胞内小器官を特定することは困難であった。我々は、同一細胞を軟X線顕微鏡と蛍光顕微鏡により同時に観察するハイブリッドイメージング法を提案した。細胞にあらかじめ蛍光標識を施すことにより蛍光顕微鏡により細胞内小器官の位置を正確に特定することができ、蛍光顕微鏡によって得られた細胞内小器官の位置情報を用いて軟X線顕微鏡で取得した細胞の軟X線顕微鏡像において細胞内構造を正確に特定可能となる。軟X線顕微鏡は蛍光顕微鏡よりはるかに高い空間分解能を持つため、正確に特定された細胞内小器官の詳細な構造の解析が可能である。ハイブリッドイメージング法により生きている細胞の観察を行った。その結果、生きている細胞内のミトコンドリアの詳細な構造が確認できた。

Soft X-ray microscope is a very powerful tool to observe cellular organelles of living biological cells and many works have demonstrated imaging of inner structures of the cells. However the inner structures are very complicated and it is difficult to identify the organelles obtained with the soft X-ray microscopes. We have proposed a hybrid imaging method with a soft X-ray microscope and a fluorescence microscope that is to observe the same biological cells with the both microscopes at the same time. Using the information of the cellular organelles obtained with the fluorescence microscope, inner structures obtained with the soft X-ray microscope are accurately identified. We have observed living biological cells by the hybrid imaging method. Since the soft X-ray microscope has higher spatial resolution than that of the fluorescence microscope, fine structures of the cellular organelles in the living biological cells were discussed.