• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of a high performance system to assess the embryo quality based on scanning electrochemical microscopy

Research Project

Project/Area Number 16H03189
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Medical systems
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

Abe Hiroyuki  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (10375199)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 黒谷 玲子  山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (00453043)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2016: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Keywords細胞呼吸 / 電気化学計測 / 細胞機能診断 / ミトコンドリア / 生殖補助医療 / バイオ関連機器 / 医療・福祉 / 超精密計測 / 先端機能デバイス / 生殖医療
Outline of Final Research Achievements

Respiration is a useful parameter for evaluating cell and embryo quality as it provides important information about mitochondrial function. In this study, we have developed a high performance system to assess the mitochondrial respiratory activity and embryo quality based on scanning electrochemical microscopy (SECM) technique. We have employed a new SECM system to establish an accurate method for determining the oxygen consumption of single, identical cultured cells, oocytes and embryos. The development of mitochondrial respiratory activity depends on the gene expression of cytochrome c oxidase (COX) and the increase of mitochondrial DNA copy number. The embryos with higher mitochondrial function are better candidates to further development into good quality embryos. We propose that this new SECM system is a valuable diagnostic tool for non-invasively assessing the respiration rate of individual embryos, an indicator of cell and embryo quality.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発した超高精度細胞呼吸測定システムは、単一細胞レベルでミトコンドリア呼吸機能を解析できることから、細胞代謝機能の新しい解析技術と学術的に価値が高い。また、短時間・非侵襲的に卵子や受精卵の品質を評価できることから、不妊治療や再生医療など、我が国が直面している少子高齢化社会においてニーズが高い医療分野における新しい診断技術として期待される。

Report

(4 results)
  • 2019 Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (40 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (33 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Tissue imaging using full field optical coherence microscopy with short multimode fiber probe2018

    • Author(s)
      Sato M., Eto K., Goto T., Kurotani R., Abe H., Nishidate I.
    • Journal Title

      Proc. of SPIE

      Volume: 10591

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cryopreservation of very low number of spermatozoa from male patients undergoing infertility treatment using agarose capuseles2017

    • Author(s)
      Hatakeyama S., Tokuoka S., Abe H., Araki Y., Araki Y.
    • Journal Title

      Human Cell

      Volume: 30 Issue: 3 Pages: 201-208

    • DOI

      10.1007/s13577-017-0166-x

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DBA/2J mouse embryos have a slower cleavage speed and lower blastomere number compared with C57BL/6J mouse embryos2017

    • Author(s)
      Nishizono H., Uno K., Abe H.
    • Journal Title

      Journal of the American Association for Laboratory Animal Science

      Volume: 56 Pages: 11-17

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a new clinically applicable device for embryo evaluation which measures embryo oxygen consumption2016

    • Author(s)
      Kurosawa Hiroki、Utsunomiya Hiroki、Shiga Naomi、Takahashi Aiko、Ihara Motomasa、Ishibashi Masumi、Nishimoto Mitsuo、Watanabe Zen、Abe Hiroyuki、Kumagai Jin、Terada Yukihiro、Igarashi Hideki、Takahashi Toshifumi、Fukui Atsushi、Suganuma Ryota、Tachibana Masahito、Yaegashi Nobuo
    • Journal Title

      Human Reproduction

      Volume: 31 Issue: 10 Pages: 2321-2330

    • DOI

      10.1093/humrep/dew187

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Poor embryo development in post-ovulatory in vivo-aged mouse oocytes is associated with mitochondrial dysfunction, but mitochondrial transfer from somatic cells is not sufficient for rejuvenation.2016

    • Author(s)
      Igarashi H, Takahashi T, Abe H, Nakano H, Nakajima O, Nagase S
    • Journal Title

      Human Reproduction

      Volume: 31 Issue: 10 Pages: 2331-2338

    • DOI

      10.1093/humrep/dew203

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Short multimode fiber image probe for full field optical coherence microscopy2018

    • Author(s)
      Sato M., Eto K., Masuta J., Kurotani R., Abe H., Nishidate I.
    • Organizer
      Second World Congress on Microscopy (WCM 2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 培養液は胚の品質にどのような影響を及ほしているのか - 動物実験からの考察 -2018

    • Author(s)
      阿部宏之
    • Organizer
      第59回日本卵子学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 初期胚における細胞接着は胚の形態的品質とハッチングに影響する2018

    • Author(s)
      伊藤莉菜、小浜怜、坂原聖士、高倉啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      第59回日本卵子学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス胚における微小管ネットワークの形成とミトコンドリア呼吸機能の発達2018

    • Author(s)
      佐藤翼、渡部佑、坂原聖士、高倉啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      第59回日本卵子学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 高精度ミトコンドリアDNAコピー数定量システムの開発2018

    • Author(s)
      渡邉光、坂原聖士、高倉啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      日本動物学会平成30年度東北支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス胚における小胞体ストレスの誘導と胚発生に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      加藤貴仁、坂原聖士、高倉啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      日本動物学会平成30年度東北支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ウシ胚における接着結合および密着結合は胚のバッチングに影響する2018

    • Author(s)
      伊東莉菜、高倉啓、坂原聖士、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      日本動物学会平成30年度東北支部大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ウシ胚における密着結合および接着結合の形成と胚の品質とハッチングに及ぼす影響2018

    • Author(s)
      伊東莉菜、坂原聖士、高倉啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      日本動物学会第89回大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス胚における微小管ネットワークの構築とミトコンドリア呼吸機能の発達2018

    • Author(s)
      佐藤翼、坂原聖士、高倉啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      日本動物学会第89回大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 高精度ミトコンドリアDNAコピー数定量システムの開発と有用性の検討2018

    • Author(s)
      渡邉光、坂原聖士、高倉啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      第56回東北生殖医学会学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ウシ胚における酸化ストレスの発生とアポトーシスの誘導2018

    • Author(s)
      鶴谷昭洋、高倉啓、坂原聖士、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      第56回東北生殖医学会学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ウシ胚における接着結合の形成と胚のクオリティーに及ぼす影響2017

    • Author(s)
      小浜怜、伊東莉菜、高倉啓、坂原聖士、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      第58回日本卵子学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス卵子及び胚における微小管形成はミトコンドリアとミトコンドリア機能変化の解析2017

    • Author(s)
      佐藤翼、坂原聖士、高倉啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      第58回日本卵子学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ウシ胚における微小管ネットワーク形成とミトコンドリア機能発達の解析2017

    • Author(s)
      安部大地、坂田昂弥、高倉啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      日本動物学会平成29年度東北支部大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ウシ初期発生における接着結合の形成過程と胚の形態学的品質の解析2017

    • Author(s)
      伊東莉菜、小浜怜、高倉啓、坂原聖士、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      日本動物学会平成29年度東北支部大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ウシ胚における接着結合の形成と胚のハッチングに及ぼす影響2017

    • Author(s)
      小浜怜、伊東莉菜、高倉啓、坂原聖士、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      日本動物学会第88回富山大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス胚における微小管ネットワークの形成はミトコンドリアの機能発達と密接に関係している2017

    • Author(s)
      佐藤翼、坂原聖士、高倉啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      第55回東北生殖医学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 近交系マウスの交配による雑種強勢は胚のハッチングにおいて発現する2017

    • Author(s)
      本田美咲、渡邉光、坂原聖士、高倉啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      第55回東北生殖医学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ウシ胚における接着結合の形成は胚の形態的クオリティーとハッチングに影響する2017

    • Author(s)
      伊東莉菜、小浜怜、坂原聖士、高倉啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      第55回東北生殖医学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ウシ胚においてミトコンドリア膜電位と胚の品質は相関する2016

    • Author(s)
      坂田昂弥、遠藤駿介、小浜 怜、高倉 啓、坂原聖士、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      第57回日本卵子学会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 異なる培養条件で発生したウシ胚のハッチング様式とミトコンドリア機能の解析2016

    • Author(s)
      小浜 怜、坂田昂弥、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      第57回日本卵子学会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規完全合成ガラス化保存液を用いたウシ胚超低温保存法の開発2016

    • Author(s)
      池田勇哉、星 翼、山下祥子、坂田昂弥、高倉 啓、黒谷玲子、星 宏良、阿部宏之
    • Organizer
      第57回日本卵子学会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ウシ胚におけるミトコンドリア機能は細胞内局在と細胞分化の影響を受ける2016

    • Author(s)
      坂田昂弥、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      平成28年度日本動物学会東北支部大会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス卵子及び胚におけるミトコンドリアの動態変化と機能発達2016

    • Author(s)
      佐藤 翼、坂原聖士、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      平成28年度日本動物学会東北支部大会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 異なる培養液で発生したウシ胚の孵化過程と細胞間接着の解析2016

    • Author(s)
      小浜 怜、伊東莉菜、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      平成28年度日本動物学会東北支部大会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ウシ初期発生における接着結合の発達は胚の形態形成と品質に影響する2016

    • Author(s)
      伊東莉菜、小浜 怜、高倉 啓、坂原聖士、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      平成28年度日本動物学会東北支部大会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] チップセンサーを用いた新たな受精卵呼吸測定装置の開発・臨床応用を目指して2016

    • Author(s)
      黒澤大樹、阿部宏之、寺田幸弘、熊谷仁、長瀬 智、高橋俊文、菅沼亮太、宇都宮裕貴、八重樫伸生
    • Organizer
      第34回日本受精着床学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス卵子及び胚におけるミトコンドリアの呼吸機能は細胞内局在の影響を受ける2016

    • Author(s)
      佐藤 翼、坂原聖士、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      第34回日本受精着床学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ウシ胚のミトコンドリア機能は細胞内局在と割球の分化の影響を受ける2016

    • Author(s)
      坂田昂弥、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      第54回東北生殖医学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 異なる培養液で発生したウシ胚の孵化様式と細胞間結合の解析2016

    • Author(s)
      小浜 怜、伊東莉菜、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      第54回東北生殖医学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス初期胚におけるミトコンドリアの局在変化と呼吸機能の発達2016

    • Author(s)
      佐藤 翼、坂原聖士、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      第54回東北生殖医学会総会・学術講演会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ウシ胚におけるミトコンドリア機能の発達は割球の分化及び細胞内局在と密接に関係している2016

    • Author(s)
      坂田昂弥、高倉 啓、阿部宏之
    • Organizer
      第61回日本生殖医学会学術講演会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Multiple analyses of mitochondrial respiratory activity in bovine preimplantation embryos2016

    • Author(s)
      Abe H., Sakata K., Sakahara S., Takakura K., Kurotani R.
    • Organizer
      The 22nd International Congress of Zoology & The 87th Meeting of Zoological Society of Japan Joint Events
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] 山形大学理工学バイオ化学工学科「研究科 阿部研究室」

    • URL

      http://abe-labo.yz.yamagata-u.ac.jp/index.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 山形大学研究者情報

    • URL

      http://yudb.kj.yamagata-u.ac.jp/html/100000176_ja.html

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2021-02-19  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi