X線レーザーで生きた細胞をナノレベルで観察することに成功
　－生きた細胞を，ナノメートルの分解能で定量的に観察できる優れた手法を世界で初めて確立－（プレスリリース）
公開日 2014年01月07日

国立大学法人　北海道大学　独立行政法人理化学研究所　公益財団法人高輝度光科学研究センター
学校法人東京薬科大学　共和化工株式会社環境微生物学研究所

研究成果のポイント
・X線自由電子レーザーを用いて、生きた細胞内部のナノ構造を高コントラストで可視化。
・フェムト秒の発光時間のX線で、細胞が放射線損傷を受ける前の一瞬の姿を捉えることに成功。
・生きた細胞内の現象の解明や、自然な状態にある生体分子のナノ構造の解明に期待。

北海道大学、理化学研究所（理研）、高輝度光科学研究センター（JASRI）、東京薬科大学、共和化工株式会社環境微生物学研究所は、X線自由電子レーザー（XFEL）施設SACLA※1を用いて、生きた細胞のナノレベルでの観察に成功しました。
これは、北海道大学電子科学研究所の西野吉則教授、木村隆志助教、理研・放射光科学総合研究センターの別所義隆チームリーダー（現　客員研究員）、JASRIの城地保昌チームリーダーらの研究成果です。
　
電子顕微鏡やX線顕微鏡を用いて生きた細胞をナノ（10億分の1）メートルの分解能で観察することは、これまで不可能でした。
これは、観察に用いる電子線やX線の照射によって、細胞が死んでしまうためです。
研究グループは、10フェムト秒※2以下という極めて短いXFELの発光時間を利用して、細胞が放射線による損傷を受ける前の一瞬の姿を捉えることに成功しました。
観察には、コヒーレントX線回折※3という先端的手法が用いられ、細胞内部のナノ構造が高いコントラストで可視化されました。
　
本研究により、XFELが、自然な状態にある生物試料を観察できる優れた能力を持つことが示されました。
今後、細胞生物学へのさらなる応用が期待できます。
また、さらに分解能を向上させることにより、自然な状態にある生体分子のナノ構造の解明など、医学上重要な応用への道も開かれます。
　
本研究は、文部科学省X線自由電子レーザー重点戦略研究課題、科学技術振興機構戦略的創造研究推進事業（CREST）、日本学術振興会科学研究費補助金等の支援を受けて実施されました。
　
本研究成果は、英国のオンライン科学雑誌「Nature Communications」（2014年1月7日付）に掲載されます。

（論文）
研究論文名："Imaging Live Cell in Micro-Liquid Enclosure by X-ray Laser Diffraction"
（X線レーザー回折による微量液体封入チップ中の生きた細胞の可視化）
著者：氏名（所属）木村隆志1、城地保昌2、澁谷明美3、Changyong Song3、 Sangsoo Kim3、登野健介2、矢橋牧名3、玉腰雅忠4、森屋利幸5、大島泰郎5、石川哲也3、別所義隆3、西野吉則1
（1北海道大学、2公益財団法人高輝度光科学研究センター、3独立行政法人理化学研究所、4東京薬科大学、5共和化工株式会社環境微生物学研究所）
公表雑誌：Nature Communications
公表日：日本時間（現地時間）2014年1月7日（火）午後7時（英国時間1月7日（火）午前10時）



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▽記事引用元　SPring8 大型放射光施設　公開日 2014年01月07日
http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2014/140107/