近赤外励起／発光とカソードルミネッセンスによるマルチスケール生体観察法の確立
| Project/Area Number |
15J05644
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Optical engineering, Photon science
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
福島 昌一郎 大阪大学, 基礎工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2017-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 生体イメージング / 顕微鏡 / 希土類蛍光体 / ナノ粒子 / 近赤外光 / カソードルミネッセンス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
組織を構成する複数の細胞種・タンパク質分子種の分布に対して，近赤外光励起・発光による生体組織深部と，カソードルミネッセンス (CL)によるタンパク質分子の多色ナノイメージングによる新規相関観察法の確立を目指した．具体的な内容を以下三点にまとめる．
1) 新規イメージングプローブの開拓．希土類酸化物をベースとした近赤外光・CLプローブを開発した．Y2O3を蛍光母材とし，希土類元素を添加した三種のプローブは，980 nm近赤外光及び電子線励起においてそれぞれ異なる近赤外・可視域で発光を示す．近赤外励起・発光とCL，両発光特性を有するプローブとして，上記蛍光体を世界に先がけて見出した．
2) ナノプローブの合成．沈殿法をベースに，ナノプローブの合成法を発明した．従来法に比べ沈殿材を100倍以上と過剰添加し，粒子核形成の促進と原料枯渇化を引き起こし，粒子径50 nm以下のナノプローブを得た．また，添加元素のプローブ内濃度を0.1 mol%オーダーの精度で制御し，発光増強を実現した．上記成果を論文として発表した (S. Fukushima et al., Optical Materials Express, 6, 831 (2016)).
3) 近赤外光・CL生体観察．開発したナノプローブを用い生体観察を検証した．同一領域のプローブ分布の近赤外・CL両顕微鏡による相関観察を達成した．プローブを導入した細胞シートのラット体内位置を近赤外発光により体外から可視化した．細胞内プローブの局在をCL発光色で識別した．以上より，開発した蛍光体ナノプローブを用いて，本研究で提唱する，ホールボディ観察，細胞の深部観察，そしてCLによる多色ナノイメージングまでを達成した．上記成果を学術雑誌に投稿した（S. Fukushima et al., Scientific Reports, in review）．
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| Research Progress Status |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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Report
(1 results)
Research Products
(7 results)
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[Journal Article] Rare-earth-doped nanophosphors for multi-color cathodoluminescence nano-bioimaging using scanning transmission electron microscopy2015
Author(s)
Furukawa, T., Fukushima, S., Niioka, H., Yamamoto, N., Miyake, J., Araki T., and Hashimoto, M.
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Journal Title
Journal of Biomedical Optics
Volume: 20
Issue: 5
Pages: 056007-056007
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] Tri-modal imaging techniques Cathodoluminescence (CL) Near Infrared (NIR) and Magnetic resonance imaging (MRI) with lanthanides doped Gd2O32015
Author(s)
Doan Thi Kim Dung, Shoichiro Fukushima, Taichi Furukawa, Hirohiko Niioka, Masayoshi Ichimiya, Masaaki Ashida, Yuki Mori, Yoshichika Yoshioka, Mamoru Hashimoto, and Jun Miyake
Organizer
The 2nd East-Asia Microscopy Conference
Place of Presentation
The Himeji Chamber of Commerce and Industry, Hyogo, Japan
Year and Date
2015-11-24
Related Report
Int'l Joint Research
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