2光子励起顕微鏡を用いた生体深部イメージングと 光顕微操作

摘要

生命科学の分野では，遺伝子やタンパク質の機能を 分子レベルで解明する研究が盛んにおこなわれてきた.対 象となる細胞や分子を詳細に観察することは，生命現象を 理解する上で非常に重要である.しかし，個々の分子や細胞を培地上や試験管内など，in vitroの状態で解析するだ けでは，複雑な生命現象を解明することはできない.つま り，分子が細胞内でどのような働きをしているのか，細胞 はどのような挙動を示すのかを，「生きている」組織内で 直接観察することが重要である.そのような背景から，近 年，標的とするタンパク質や細胞を特異的に可視化し，そ の動態を生体内で解析するイメージング技術が目覚ましく 発展してきた.特に注目されている手法のひとつが種々の 蛍光タンパク質を利用したバイオイメージングである.顕 微鏡分野では，高解像度の光学系や新しい画像解析方法な ど，技術革新も著しい.様々な新しい光学顕微鏡のうち， 多光子（2光子）励起顕微鏡は，生体試料に与えるダメー ジが少なく ，かつ深部ィメー ジングに優れていること力ゝら， 生体深部の解析をおこなう重要なツールとして注目されて レ、る(Helmchen andDenk 20(b; Benninger and Piston 2013). 本稿の前半では，2光子励起顕微鏡の特徴と深部イメージ ングについて紹介するとともに，植物生体内での観察例や，今後の可_|き性についても簡単に述べたい.後半では，2光 子励起顕鉍鏡を用いた光顕微操作による，時空間特異的な 細胞破壊について紹介したい.