日経サイエンス連載！ 可視化の最前線

◆入選◆ 一玄米粒内部成分の立体分布可視化法 ● 小川幸春（おがわ・ゆきはる） 農林水産省食品総合研究所 科学技術特別研究員 ● 杉山純一（すぎやま・じゅんいち） 農林水産省食品総合研究所 室長 ● 大谷敏郎（おおたに・としお） 農林水産省食品総合研究所 室長 ● 萩原昌司（はぎわら・しょうじ） 農林水産省食品総合研究所 研究員 ● 小久保光典（こくぼ・みつのり） 東芝機械 技術研究所 主任研究員 ● 山本晃生（やまもと・あきお） 東京大学大学院工学系研究科　講師 ● 工藤謙一（くどう・けんいち） 東京大学大学院工学系研究科 助手 ● 樋口俊郎（ひぐち・としろう） 東京大学大学院工学系研究科 教授 　 　 タンパク質とデンプンを二重染色した，玄米の連続切片画像の立体再構成結果 　 　 　生体は種々の化学物質によって構成される。それら化学物質の大部分は，摂取，輸送，分配，貯蔵などの結果，生体成分として立体的に分布する。このような生体成分の立体分布部位の特定，すなわち「どの物質が」「どこに」存在するのか，あるいは存在しないのかが計測可能となれば，例えば食品の研究分野では有用成分の確認や安全性の確保，といったさまざまな応用が期待できる。 　以上の目的から，病理標本作製などに利用される切片化技術およびコンピューターによる画像処理を組み合わせて，生体を構成する化学物質の立体分布を明らかにするための新たな立体可視化手法を開発した。 　本可視化手法は，以下の3操作の組み合わせによって達成される。 1）試料全体を連続に切片化し，得られた切片を粘着テープ上に回収。 2）計測対象の化学物質に応じた染色を行って色覚的に可視化し，2次元のデジタル画像として記録。 3）得られた2次元画像の相対位置を補正した後，ボリュームレンダリング法によって立体再構成。 　切片化のための準備段階である試料包埋時に，棒状の物体（今回の場合はシャープペンの芯）を切断面に対して垂直に試料と同時に包埋し，かつ，切片を粘着テープ上に回収することで連続して得られる切片の相対位置が保持され，立体再構成が可能となった。 　本手法を玄米粒中のタンパク（青）およびデンプン（紫）に適用した結果，図に示されるようにそれぞれの立体分布が可視化された。