赤外線光で生きた細胞内部を観察：生体分子の新しいイメージング技術

Tokyo科学者たちは、細胞治療や新薬の開発などに役立つ、生きた細胞内の分子をより良く観察する方法を常に模索しています。アメリカ国立標準技術研究所（NIST）の研究者たちは、これらの分子をよりはっきりと観察するために、赤外線（IR）光を用いる新しい方法を開発しました。通常、IR測定は難しいとされていますが、それは細胞内の水がIR光を吸収してしまい、分子が見えにくくなるからです。この新しい方法は、水の吸収を補正することで、この問題を解決しています。

新しい方法は、従来のオプションよりも迅速な結果を提供し、染料や蛍光マーカーを必要とせず、タンパク質、核酸、脂質、糖質の正確な質量を測定することができます。

溶媒吸収補正（SAC）という手法を用いた赤外線レーザー顕微鏡は、細胞の詳細なイメージングを可能にします。研究者たちは、結合組織を形成する役割を持つ線維芽細胞を12時間にわたって観察しました。彼らは細胞周期の異なる段階での生体分子群を追跡しました。この手法は、シンクロトロンのような特別な設備が必要な他の技術と比べて、より迅速に行うことができます。

SAC-IRは、染料やマーカーを使用しないため重要です。染料やマーカーは効果が異なることがあり、時には細胞に害を及ぼすこともあります。また、バイオ分子をより正確に測定することで、さまざまな科学分野での方法を標準化し、生物学研究や医療用途をより信頼性の高いものにします。

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この方法には多くの可能性があります。がん細胞治療において、がんと戦うために改変された免疫細胞の安全性と効果を確認することができます。また、薬品の試験にも役立ち、異なる細胞タイプに対する薬の影響を分子の変化を通じて測定することができます。これらの変化を理解することで、新しい薬を見つけ、効果的かつ安全であることを確認する手助けとなります。

研究者たちは、DNAやRNAをより正確に測定する方法を改良しようとしています。この能力は、細胞の健康状態を示すバイオ分子のパターンを見つけるといった、細胞生物学における重要な質問に答えるために重要です。例えば、IRスペクトルに関する知識を深めることができれば、医学的用途で細胞の冷凍保存と解凍の改善に役立つ可能性があります。

新しい赤外線(IR)手法は生きた細胞の研究において大きな進歩をもたらしました。この技術はバイオ製品の製造や細胞治療、新薬の発見といった様々な分野の研究を加速させる可能性があります。