5. おわりに
本稿では，著者らのグループがこれまで開発してきたニードルスポット走査に基づく3次元蛍光イメージング法について紹介した。現在までに提案・実証されてきた高速な3次元顕微鏡システムの多くは，照明光（励起光）の工夫や高速化に主眼が置かれたものがほとんどである。
一方で，我々の方法では，励起光だけでなく，検出光（蛍光）に対する波面制御から試料の深さ情報を取得する点に独自性があり，これにより3次元イメージングの高速化を図るものである。
本原理を発展させ，顕微鏡光学系における照明光・検出光の振幅や位相（あるいは偏光）の空間分布をより積極的に制御することで，光イメージングのさらなる可能性や新たな機能性が引き出せるものと考えている。
謝辞
本研究の一部は科学技術振興機構（JST）さきがけ（JPMJPR15P8），JSPS科学研究費補助金（基盤研究（B）JP19H02622）により行われた。本研究の遂行において，共同研究者である佐藤俊一教授（東北大学多元物質科学研究所）および同研究室の皆様には多くの助言とご協力をいただいた。また，生体試料をご提供頂いた自然科学研究機構 生命創生探求センター 石井宏和博士，根本知己教授に感謝いたします。
2） H. Mikami et al., “Ultrafast confocal fluorescence microscopy beyond the fluorescence lifetime limit,” Optica 5, 117-126 (2018).
3） J. Huisken et al., “Optical sectioning deep inside live embryos by selective plane illumination microscopy,” Science 305, 1007-1009 (2004).
4） I. Gregor and J. Enderlein, “Image scanning microscopy,” Curr. Opin. Chem. Biol. 51, 74-83 (2019).
5） Y. Kozawa and S. Sato, “Light needle microscopy with spatially transposed detection for axially resolved volumetric imaging,” Sci. Rep. 9, 11687 (2019).
6） J. Durnin, J. Miceli, and J. H. Eberly, “Diffraction-free beams,” Phys. Rev. Lett. 58, 1499-1501 (1987).
7） E. J. Botcherby, R. Juškaitis, and T. Wilson, “Scanning two photon fluorescence microscopy with extended depth of field,” Opt. Commun. 268, 253-260 (2006).
8） G. Thériault et al., “Extended two-photon microscopy in live samples with Bessel beams: steadier focus, faster volume scans, and simpler stereoscopic imaging,” Front. Cell. Neurosci. 8, 139 (2014).
9） S. Ipponjima, “Improvement of lateral resolution and extension of depth of field in two-photon microscopy by a higher-order radially polarized beam,” Microscopy 63, 23-32 (2014).
10） R. Lu, et al., “Video-rate volumetric functional imaging of the brain at synaptic resolution,” Nat. Neurosci. 20, 620-628 (2017).
11） G. A. Siviloglou et al., “Observation of accelerating Airy beams,” Phys. Rev. Lett. 99, 213901 (2007).
12） J. Baumgartl, M. Mazilu, and K. Dholakia, “Optically mediated particle clearing using Airy wavepackets,” Nat. Photonics 2, 675-678 (2008).
13） S. Jia, J. C. Vaughan, and X. Zhuang, “Isotropic three-dimensional super-resolution imaging with a self-bending point spread function,” Nat. Photonics 8, 302-306 (2014).
14） T. Nakamura et al., “Non-diffracting linear-shift point-spread function by focus-multiplexed computer-generated hologram,” Opt. Lett. 43, 5949-5952 (2018).
■Tohoku University, Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Associate Professor
（月刊OPTRONICS 2021年7月号）
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