「超解像蛍光顕微鏡」の版間の差分

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'''④1-Nサイクルの積分によるPALM画像の構築''' 上記①~③操作を全てのPSFPがなくなるまで(Nサイクル)繰り返した後に、③で得られた画像を全て足し合わせる事でPALM画像が得られる<ref group="注">実際は全ての点をPALM画像に入れるのではなく、推定された座標の「不確かさ」やフィッティング誤差による"足切り"操作が行われる。</ref>。最終的に得られるPALM画像の輝度は「蛍光分子がその位置で見つかる可能性」に比例するので、PALM画像は分子の出現確率密度地図に相当する。]]
'''④1-Nサイクルの積分によるPALM画像の構築''' 上記①~③操作を全てのPSFPがなくなるまで(Nサイクル)繰り返した後に、③で得られた画像を全て足し合わせる事でPALM画像が得られる<ref group="注">実際は全ての点をPALM画像に入れるのではなく、推定された座標の「不確かさ」やフィッティング誤差による"足切り"操作が行われる。</ref>。最終的に得られるPALM画像の輝度は「蛍光分子がその位置で見つかる可能性」に比例するので、PALM画像は分子の出現確率密度地図に相当する。]]


光学顕微鏡の空間分解能は先述のとおり2つの点光源を異なる点として区別する「2点分解能」で表現され、可視光では250 nm程度である。しかしながら、輝点が重ならないほど十分に離れていれば、それを2次元のガウス関数で解析する事で最大1 nm程度の精度でその位置を推定できる。このような蛍光一分子の正確な位置解析は現在FIONA(Fluorescence imaging with one-nanometer accuracy)という名前で知られている<ref><pubmed> 12791999 </pubmed></ref>。超解像顕微鏡法の分類の一つであるLocalization microscopy(蛍光一分子局在化顕微鏡法)は、FIONAを利用し光学顕微鏡の分解能を超えた画像を取得する方法である。このようなアイディアは古くから提案されていたが<ref><pubmed> 19859146 </pubmed></ref>、理想的なサンプルを作成するのが困難なため実現はされなかった。例えばGFPを興味のあるタンパク質と融合させ、それを発現した細胞を想定する。この細胞にFIONAを適用しようとすると、ほぼ確実に以下の問題が生じる。<br>
光学顕微鏡の空間分解能は先述のとおり2つの点光源を異なる点として区別する「2点分解能」で表現され、可視光では250 nm程度である。しかしながら、輝点が重ならないほど十分に離れていれば、それを2次元のガウス関数で解析する事で最大1 nm程度の精度でその位置を推定できる。このような蛍光一分子の正確な位置解析は現在FIONA(Fluorescence imaging with one-nanometer accuracy)という名前で知られている<ref><pubmed> 12791999 </pubmed></ref>。Localization microscopy(蛍光一分子局在化顕微鏡法)は、FIONAを利用し光学顕微鏡の分解能を超えた画像を取得する方法である。このようなアイディアは古くから提案されていたが<ref><pubmed> 19859146 </pubmed></ref>、理想的なサンプルを作成するのが困難なため実現はされなかった。例えばGFPを興味のあるタンパク質と融合させ、それを発現した細胞を想定する。この細胞にFIONAを適用しようとすると、ほぼ確実に以下の問題が生じる。<br>
# 発現しているGFPの数が多いため、隣り合ったGFPの輝点が重なりあってしまいFIONAを適用できない。
# 発現しているGFPの数が多いため、隣り合ったGFPの輝点が重なりあってしまいFIONAを適用できない。
# 上記の状況を回避するために輝点の重なりが無い程度に一つの細胞にGFPを極少なく発現させる事は困難である。
# 上記の状況を回避するために輝点の重なりが無い程度に一つの細胞にGFPを極少なく発現させる事は困難である。
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