東京大學理學研究科研究生院的井出口卓郎助理教授和五田圭佑教授開發了一種振動光譜法,可以以世界上最快的速度辨別分子的類型。有望加速再生醫學、癌症診斷、生物製藥、生物燃料等領域的研究。

 生物體內的大量細胞具有不同的個性,要發現引起疾病的細胞,就需要對每個細胞進行準確、高速的測量方法。振動分光法是一種對物質照射光並測量光的吸收和散射來分析分子振動信息的方法,但由於它是光,因此即使是細胞也不會對觀察目標產生不利影響。然而,傳統的振動光譜具有測量時間長的問題。

 該研究小組致力於加速拉曼光譜,這是一種振動光譜。拉曼光譜是一種測量光的散射而不是吸收的方法,但這次我們使用了一種稱為相干拉曼光譜的方法。在這種方法中,使用激光使一組分子振動,以時間差向其施加另一束激光,通過改變時間差來分析分子的振動信息。實現高速性能的關鍵在於,雖然分光鏡傳統上用於光分析,但使用了使用能夠高速操作的光電探測器的傅里葉變換光譜技術。通過這項技術,可以實現比傳統最快方法快 20 倍以上的振動光譜,並且可以每秒評估 1 個細胞。

 如果這次開發的高速測量方法被用作從大量細胞群中快速準確地尋找稀有靶細胞的方法,微創篩選幹細胞以用於再生醫學,預計將加快血液中罕見癌細胞的檢測,生物製藥的高效生產,以及眼蟲等藻類細胞高效生物燃料的研究。

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