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82  úËõ March 2010 Vol.23 No.2

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Schematic of our x­ray diraction microscope.

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some.

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Fig. 4Two­dimensional reconstruction of a human chromosome.

Fig. 5Three­dimensional electron­density map of a human chro­mosome.

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84  úËõ March 2010 Vol.23 No.2

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gsbNX ¡ Rq[g X üñÜðp¢½qgõFÌÌO³Â»Three­dimensional visualization of a humanchromosome using coherent X­ray diraction
Yoshinori NISHINO1, Yukio TAKAHASHI2, Naoko IMAMOTO3,
Tetsuya ISHIKAWA1, Kazuhiro MAESHIMA4
1RIKEN SPring­8 Center, 1_
1_1 Kouto, Sayo­cho, Sayo­gun, Hyogo 679_
5148, Japan

2Graduate School of Engineering, Osaka University, 2_
1 Yamada­oka, Suita, Osaka 565_
0871, Japan
3RIKEN Advanced Science Institute, 2_
1 Hirosawa, Wako, Saitama 351_0198, Japan
4National Institute of Genetics, 1111 Tanida, Mishima, Shizuoka, 411_
8540 Japan

Abstract We succeeded in observing a human chromosome in two­ and three­dimensions using x­raydiraction microscopy. X­ray diraction microscopy is a lens­less imaging technique utilizing coherent x­raydiraction, and can overcome various limitations in conventional lens­based x­ray microscopy. Biological ap­
plications of the method have been limited to 2D observation, and 3D observation has been long waited. We
found that the reconstructed chromosome images contain high­density axial structure, which has not been ob­
served under unstained or unlabeled conditions. The result experimentally demonstrates the eectiveness ofx­ray diraction microscopy in observing internal structures of unstained biological samples with high image
contrast.

úËõ March 2010 Vol.23 No.2  87