すごい!一瞬で「細胞の動き」をとめてくわしく見る新しいカメラのしくみ

子供科学ニュース

はじめに ~みんなの目めの前まえの「すごい瞬間しゅんかん」を見みる~

みんなは、学校がっこう理科りか時間じかんに「細胞さいぼう」や「ものからだなかちいさなはたらき」のはなしききいたことがあるよね。だけど、細胞さいぼうなかこっていることはとってもはやくて、まるまる細胞さいぼうのなかの「ちいさなうごき」をたり写真しゃしんったりするのは、とってもむずかしいんだ。でも、最近さいきん、みんなが使つかう「顕微鏡けんびきょう」で、細胞さいぼううごきをパッと一瞬いっしゅんめて、すごくくわしくることができるあたらしい方法ほうほう大学だいがく先生せんせいたちが発明はつめいしたんだよ。

細胞さいぼうの「動うごき」をパシャッと止とめめて見みるってどういうこと?

細胞さいぼう」はすごくちいさくて、たとえば、学校がっこう算数さんすう問題もんだいでよく使つかう「ミリメートル」の1000ばいちいさい「マイクロメートル」っていう単位たんいはかられるサイズなんだ。そんなちいさななかで、たくさんのものがうごいたり、信号しんごうを送ったりしているよ。

でも、うごいているものをたいとき、普通ふつうのカメラはシャッターをけている「あいだ」しかえないし、細胞さいぼううごきはとってもはやいから、シャッターがじたときにはもううごいちゃっていることがおおいんだ。

そこで、このあたらしい「時間じかんめてパッとこおらせてられる顕微鏡けんびきょう」では、細胞さいぼうなかをすごくはやこおらせて、そのうごきを一瞬止いっしゅんとめてしまうことができるよ。これを「瞬間冷凍しゅんかんれいとう(」ってうよ。

どうやって一瞬いっしゅんで冷ひやすの?

この方法ほうほうでは、「すごくつめたい液体えきたい」を細胞さいぼうにかけてやすんだ。ふつうのこおりよりずーっとずっとつめたい(マイナス185!)液体えきたいがあって、それを使つかうとすぐに細胞さいぼうなかうごきがまるんだよ。これを「クライオ(瞬間凍結しゅんかんとうけつ)」ってぶんだ。

たとえてうと、なつにおうちでスイカジュースをんでるときに「きゅう冷蔵庫れいぞうこれて一瞬いっしゅんでカチカチにして、ジュースのなかこおりかたちをじっくりる」みたいなかんじ。きゅうやすから、うごいているものがまって、そのときのかたち位置いちがはっきりわかるんだ。

どんなことが見みられるの?

このあたらしい顕微鏡けんびきょうのしくみでは、たとえばつぎのことができるよ。

  • 細胞さいぼうなかの「カルシウムイオン」というしょうさなつぶがどううごいているかを
  • 細胞さいぼうなかうごいている「ちいさな筋肉きんにくのようないと(アクチンフィラメント)」のかたちをくわしく観察かんさつできる
  • 3Dで細胞さいぼう中身なかみることができる

さらに、ひかり使つかって細胞さいぼう刺激しげきして、その反応はんのうを10ミリびょう千分せんふんの10びょう!)単位たんいめてることもできる。すごくタイミングをわせやすいんだね。

どうしてこんなことが大事だいじなの?

この方法ほうほうがすごいのは、細胞さいぼう一瞬いっしゅんうごきを正確せいかくに「写真しゃしん」にしてもっとくわしく調しらべられること。たとえば、

  • 病気びょうきになった細胞さいぼうがどうわるのか
  • くすりんだとき細胞さいぼうなかでどんな変化へんかこるのか
  • 細胞さいぼう秘密ひみつうごきをはっきりることができる

これって、未来みらい病院びょういんくすりづくりや病気びょうきなおかたかんがええるときにとっても役立やくだ技術ぎじゅつなんだよ。

まとめ ~おうちでも考かんがえてみよう!~

このしんしい顕微鏡けんびきょう方法ほうほうは、細胞さいぼうなかの「一瞬いっしゅんうごき」をピタッととめめて、いままでられなかったこまかい様子ようすをつかむことができるすごい発明はつめいです。

おうちのなかでも、たとえばジュースをきゅうやしてこおりかたちをよくたり、瞬間的しゅんかんてきに「うごき」をとめめてくわしく観察かんさつしてみることはできるかもしれないね。

親子おやこで話はなしてみよう!

  • 「みんなのからだなか一番速いちばんはやうごいているものはなんだとおもうう?」
  • 「もしからだなかうごきがすごくゆっくりえたら、どんなふうにえるかな?」
  • 自分じぶんからだ細胞さいぼうなかも、この顕微鏡けんびきょうてみたい?なんてみたい?」

なお、この記事きじ大阪大学おおさかだいがくなどの研究けんきゅうグループが発表はっぴょうした科学かがくニュース「Time-deterministic cryo-optical microscopy developed by University of Osaka — Cells under observation instantly cryofixed (Oct 1, 2025)」をもとにしています。くわしくは「新技術「時間決定型クライオ光学顕微鏡法」を開発 」をごらんください。

未来みらい科学者かがくしゃのみんなも、からだなかちいさな世界せかい興味きょうみをもって、いつかあたらしい発明はつめいをしてみよう!

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