Multi-dimensional, less-invasive intravital imaging based on high-speed two-photon microscopy
| Project/Area Number |
23K24019
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| Project/Area Number (Other) |
22H02756 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
大友 康平 順天堂大学, 大学院医学研究科, 准教授 (40547204)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
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| Keywords | バイオイメージング / 二光子顕微鏡 / スピニングディスク共焦点顕微鏡 / ボリュームイメージング / ナノマテリアル / ライトシート顕微鏡 / 蛍光顕微鏡 / 高速イメージング / 二光子顕微鏡法 / ベッセルビーム |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、研究代表者が開発を進めてきた二光子スピニングディスク顕微鏡法と光ニードル顕微鏡法からなる新規相関顕微鏡を開発する。これにより、既存技術では達成し得ない速度で、生体試料を二次元・三次元的に可視化する技術基盤を構築する。両先端イメージング法の相補的融合により、細胞、組織、生物個体の多階層に対し、必要最小限の照射光子数で超高速・細胞小器官分解能を達成する顕微鏡システム像、撮像条件を見出す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は、生体内現象の高速可視化・低侵襲可視化を主眼に置いた顕微イメージング技術開発を目的とする。
2023 年度は、研究代表者がこれまでに取り組んできた高速生体イメージング技術である二光子スピニングディスク共焦点顕微鏡法について、更なる技術改変を達成した。具体的には、液体レンズによる焦点面走査機構を導入することにより、生体脳の高速三次元体積イメージングに成功した。本成果は原著論文として投稿され、受理された (Ataka et al., Biomed. Opt. Express 2024)。
また、生体脳イメージングについて、生体脳形状を保持したまま長期間にわたって観察が可能な新規光学窓の作成に成功した。本成果も原著論文として投稿され、受理された (Takahashi et al., Commun. Biol. 2024)。
さらに、本課題から派生して簡易的かつハイスループットな光シート顕微鏡法の開発に成功したことから、プレプリントの投稿 (Otomo et al., bioRxiv 2023)、GitHubを経由したopen source化を行なった。
関連する顕微光学技術について、日本語総説執筆、日本語書籍分担執筆を行い、上記の成果についても一部報告を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画では想定していなかった新技術として、簡易的な光シート顕微鏡法の開発に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
確立してきたイメージング技術について、高速撮像性能・低侵襲性能に基づく生体イメージング応用を展開する。
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Report
(2 results)
Research Products
(27 results)
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[Presentation] descSPIM: affordable and easy-to-build light-sheet microscope for tissue-clearing technique Users2024
Author(s)
Kohei Otomo, Takaki Omura, Yuki Nozawa, Yuri Saito, Yuki Watakabe, Shigehiro Yagishita, Hitoshi Uchida, Kazuki Tainaka, Tomomi Nemoto, Akinobu Hamada, Etsuo A. Susaki
Organizer
Focus On Microscopy 2024
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