レーザープラズマ軟X線顕微鏡を用いた相関顕微法による細胞内小器官の観察

Observation of cellular organelles by correlative microscopy with a laser-plasma soft X-ray microscope

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*

高輝度レーザーで生成したレーザープラズマを光源とした軟X線顕微鏡(レーザープラズマ軟X線顕微鏡)は、生理活性状態にある細胞を生きたまま瞬時に観察可能で、様々な生命現象の観察が期待されている。しかし、細胞内には多くの細胞内小器官が密に分布しており、非常に複雑な構造となっている。そのため、レーザープラズマ軟X線顕微鏡で撮像した細胞内の構造をそれぞれ特定の細胞内小器官と対応付けることが困難であった。我々は、細胞内小器官に選択的に蛍光標識を施すことに特定の細胞内小器官を可視化できる蛍光顕微鏡と生きている細胞内の小器官を高い空間分解能で観察できるレーザープラズマ軟X線顕微鏡を組み合わせた相関顕微法を提案し、生きている細胞内のミトコンドリアの詳細な構造を観察することに成功した。

A laser-plasma soft X-ray microscope which is combination of a highly intense laser-plasma soft X-ray source and contact microscopy has been developed. We have proposed a correlative microscopy with the laser-plasma soft X-ray microscope and a fluorescent microscope that is to observe the same biological cells with the both microscopes at the same time. Live hydrated biological cells and various cellular organelles of them have been observed with the correlative microscopy. Using the information of the cellular organelles obtained with the fluorescence microscope, inner structures obtained with the soft X-ray microscope are exactly identified. Since the spatial resolution of the soft X-ray microscope is much higher than that of the fluorescent microscope, fine structures of the cellular organelles of the live biological cells have been visualized with the correlative microscopy.