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The visualization of microtissues using near-infrared fluorescence endoscope

Research Project

Project/Area Number 16K12921
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Medical engineering assessment
Research InstitutionNational Center for Child Health and Development

Principal Investigator

Miyamoto Yoshitaka  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 上級研究員 (20425705)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山下 紘正  日本大学, 総合科学研究所, 准教授 (00470005)
八木 透  東京工業大学, 工学院, 准教授 (90291096)
Research Collaborator CHIBA Toshio  
IKEUCHI Masashi  
NOGUCHI Hirofumi  
SHIMBA Kenta  
SUZUKI Satoshi  
HAYASHI Shuji  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2018: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords医療機器 / 蛍光内視鏡 / 医療技術評価 / リアルタイム可視化 / 再生医療 / 組織構築物 / イメージング / システム
Outline of Final Research Achievements

Near-infrared fluorescence endoscope system with indocyanine green (ICG) is a powerful tool to observe the interior tissues and organs in surgery in real time. It is useful especially in a wide range of surgical fields. Since ICG has strong near-infrared fluorescence, it can be visualized while excluding the effect of autofluorescence of tissues. In this study, we successfully labeled microtissues with ICG and then visualized them in real time. The near-infrared fluorescence endoscope system was helpful to observe microtissues with different sizes at high sensitivity (about 100-10,000 cell clusters) in vitro (the surface of pig small intestine, etc). Although the noise was amplified with increasing the sensitivity, it can be reduced by adjusting the threshold level. Our system can contribute to improving the safety of transplantation in regenerative therapy and cell medicine, and its medical applications will be expanded more and more in the future.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、蛍光ラベル化した細胞・組織構築物の可視化技術の有効性と医療技術としての可能性を示すことができた。インドシアニングリーン(ICG)は近赤外領域で観察可能なため、生体組織の自家蛍光の影響を極力排除して可視化することができる。これにより、標的となる生体組織・臓器に対して、その位置情報の精度を高めることができる。すなわち、再生・細胞医療における移植の安全性を向上させる医療機器(近赤外蛍光内視鏡システム)、医療技術であり、より多くの医療シーンへの適用拡大が期待され、現在の治療が抱える種々の医学的、経済的、社会的問題(移植後GVHD、ドナーのリスク等)を改善することができる。

Report

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

    (34 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (29 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Chemotactic behavior of egg mitochondria in response to sperm fusion in mice2018

    • Author(s)
      Iwai Maki、Harada Yuichirou、Miyabayashi Rinako、Kang Woojin、Nakamura Akihiro、Kawano Natsuko、Miyamoto Yoshitaka、Yamada Mitsutoshi、Hamatani Toshio、Miyado Mami、Yoshida Keiichi、Saito Hidekazu、Tanaka Mamoru、Umezawa Akihiro、Miyado Kenji
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 4 Issue: 11 Pages: e00944-e00944

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2018.e00944

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    • Author(s)
      Kenta Shimba, Kazuma Shoji, Yoshitaka Miyamoto, Tohru Yagi
    • Journal Title

      Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc

      Volume: 2017 Pages: 1877-1880

    • DOI

      10.1109/embc.2017.8037213

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      山下紘正
    • Journal Title

      映像情報Medical

      Volume: 49(3) Pages: 36-42

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    • Author(s)
      Miyamoto Y, Ikeuchi M, Noguchi H, Yagi T, Hayashi S
    • Journal Title

      Cell Medicine

      Volume: 9(1-2) Issue: 1-2 Pages: 35-44

    • DOI

      10.3727/215517916x693096

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      仙台国際センター, 宮城
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    • Year and Date
      2016-11-03
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    • Place of Presentation
      グランドプリンスホテル新高輪, 東京
    • Year and Date
      2016-09-29
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    • Place of Presentation
      富山国際会議場, 富山
    • Year and Date
      2016-09-28
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    • Author(s)
      山下紘正
    • Publisher
      内視鏡画像の3D化技術の変遷
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Published: 2016-04-21   Modified: 2021-12-27  

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