生きた細胞を観察できるシリコン蛍光体を開発
―毒性が格段に低い生体イメージングを実現
:物質・材料研究機構(2016年4月25日発表)

 (国)物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点と名古屋大学大学院工学研究科は共同で、シリコンナノ粒子を使って近赤外光を発光させ、体の深部の細胞を見やすくするバイオイメージングに世界で初めて成功したと、4月25日に発表した。

 蛍光バイオイメージングは、肉眼では見ることのできない細胞を蛍光体で印をつけ、可視化する手法。細胞の分布状態や細かい動きなどを生きたままリアルタイムで観察できる。医療分野の予防や診断、治療をはじめ、創薬の発展にも役立つと期待される。

 この蛍光体は、中心核に結晶シリコンのナノ粒子を使い、その表面を炭化水素基で化学修飾して作る。すると高効率発光を促すようになる。さらに周辺を界面活性剤で囲み、高い水溶性をもたせたコア・ダブルシェル構造とした。

 近赤外波長のレーザーでシリコンナノ粒子を光励起すると、高い発光効率で近赤外光(650~1,000nm(ナノメートル、1nmは10億分の1m))を放射する。この波長域は生体の水分やヘモグロビンに吸収されることなく、また毒性も低い安全なバイオイメージングとして使える。

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図

図1:NIH3T3細胞の微分干渉顕微鏡像(左)、共焦点蛍光顕微鏡像(右)、両顕微鏡像を重ね合わせた像(中央)