細胞の中を3次元観察できる新タイプのX線顕微鏡を開発 - ヒト染色体のX線CT撮影に世界で初めて成功 -

理科の授業などで、光学顕微鏡を使って微生物や植物の細胞の様子を見た感動は心に残ります。顕微鏡技術は、目で見える光を使ったものから、電子線を活用した電子顕微鏡、先がとがった針で原子レベルで物質を見る原子間力顕微鏡など、さまざまな方式のものへと広がっています。最近では、波長の短いX線を活用して微細構造を観察する、X線顕微鏡も使われるようになりました。 　放射光科学総合研究センターと基幹研究所の研究グループは、光の波がそろったコヒーレントなX線を活用した新しいタイプのX線顕微鏡を開発し、ヒト染色体の内部構造の可視化に成功しました。標識や染色処理なしに、細胞の内部構造を丸ごと高いコントラストで3次元観察したのは世界で初めてのことです。 　X線は透過性に優れ、厚い物体の内部観察に適していますが、生物試料はX線がそのまま透過してしまい、詳細な観察が難しいとされていました。開発した新しいタイプのX線顕微鏡は、試料にコヒーレントなX線を照射して、散乱したX線の分布（コヒーレントX線回折パターン）から試料の構造を再構成するという手法で、この問題を解決しました。 　この新技術で、今後さまざまな細胞や細胞小器官の内部構造を解明できます。さらに、理研が現在、開発・建設を進めている完全にコヒーレントなX線自由電子レーザーによって、飛躍的に分解能が改善した顕微鏡が登場すると期待されています。