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

Research Project

Project/Area Number 25282150
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
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, 理工学研究科, 准教授 (00453043)
Research Collaborator TAKAKURA Kei  
SAKAHARA Satoshi  
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥15,860,000 (Direct Cost: ¥12,200,000、Indirect Cost: ¥3,660,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2013: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Keywords細胞呼吸 / 電気化学計測 / 細胞機能診断 / ミトコンドリア / 生殖医療
Outline of Final Research Achievements

Respiration is useful parameter for evaluating embryo quality as it provides important information about metabolic activity. In this study, we have developed a scanning electrochemical microscopy (SECM) technique that is a non-invasive and sensitive method for measuring oxygen consumption by individual oocytes and embryos. With this system, oxygen consumption of single, identical oocytes and embryos at different developmental stages has been monitored. This study showed that the mitochondrial respiratory activity in embryos increased in morula and peaked in hatched blastocyst and the development of mitochondrial function depends on the gene expression of COX subunit encoded by genomic DNA. This study shows that the SECM technique is able to non-invasively assess the mitochondrial respiration function of individual bovine embryos and the embryo quality. The SECM system may contribute to improvements in reproductive technologies.

Report

(4 results)
  • 2016 Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (89 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (15 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (70 results) (of which Invited: 8 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Optical coherence tomography imaging for analysis of follicular development in ovarian tissue2015

    • Author(s)
      Watanabe Y., Takakura K., Kurotani R., Abe H.
    • Journal Title

      Applied Optics

      Volume: 54 Issue: 19 Pages: 6111-6115

    • DOI

      10.1364/ao.54.006111

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    • Author(s)
      Cai Y, Yoneda M, Tomita T, Kurotani R, Okamoto M, Kido T, Abe H, Mitzner W, Guha A, Kimura S.
    • Journal Title

      BMC Pulm Med.

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: 72-72

    • DOI

      10.1186/s12890-015-0065-4

    • NAID

      120006311899

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    • Author(s)
      Kurotani R, Shima R, Miyano Y, Sakahara S, Matsumoto Y, Shibata Y, Abe, Kimura S.
    • Journal Title

      ACTA HISTOCHEMICA ET CYTOCHEMICA

      Volume: 48 Issue: 2 Pages: 61-68

    • DOI

      10.1267/ahc.14065

    • NAID

      130005068296

    • ISSN
      0044-5991, 1347-5800
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    • Author(s)
      Mori C., Yabuuchi A., Ezoe K., Murata N., Takayama Y., Okimura T., Uchiyama K., Takakura K., Abe H., Wada K., Okuno T., TKobayashi T., Kato K.
    • Journal Title

      Reproductive BioMedicine Online

      Volume: 30 Issue: 6 Pages: 613-621

    • DOI

      10.1016/j.rbmo.2015.02.004

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      Volume: 83 Issue: 1 Pages: 14-20

    • DOI

      10.1016/j.theriogenology.2014.06.027

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      40020504706

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      Volume: 31 Issue: 6 Pages: 390-397

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      10.2108/zs130226

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      40020091069

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      T Hirobe, S Ito, K Wakamatsu, Y Kawa, H Abe
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      Volume: 31 Issue: 2 Pages: 53-63

    • DOI

      10.2108/zsj.31.53

    • NAID

      40019989060

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      Hiroaki Yoshida
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      J. Assit. Reprod. Genet.

      Volume: 30 Issue: 2 Pages: 221-225

    • DOI

      10.1007/s10815-013-9945-9

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      Kumasako Y., Goto K., Koike M., Araki Y., Abe H., Utsunomiya T.
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      J. Mamm Ova Res.

      Volume: 30 Pages: 30-35

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      阿部宏之
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      日本胚移植学雑誌

      Volume: 35 Pages: 7-14

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      10031165777

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      小浜 怜、坂田昂弥、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
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      第31回東日本家畜受精卵移植技術研究会大会
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      金沢市、石川県立音楽堂
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      第31回東日本家畜受精卵移植技術研究会大会
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      金沢市、石川県立音楽堂
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      第33回日本受精着床学会総会・学術講演会
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      第33回日本受精着床学会総会・学術講演会
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      山形市、ホテルキャッスル山形
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      第53回東北生殖医学会総会・学術講演会
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      山形市、ホテルキャッスル山形
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      新潟市、朱鷺メッセ
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      日本動物学会第86回大会
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      新潟市、朱鷺メッセ
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      日本動物学会平成27年度東北支部大会
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      仙台市、東北大学農学部
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      仙台市、東北大学農学部
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      2015-08-08
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      日本動物学会平成27年度東北支部大会
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      仙台市、東北大学農学部
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      2015-08-08
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      坂田昂弥、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      日本動物学会平成27年度東北支部大会
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      仙台市、東北大学農学部
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      2015-08-08
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      仙台市、東北大学片平さくらホール
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      阿部宏之
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      仙台市、東北大学片平さくらホール
    • Year and Date
      2015-07-09
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      坂田昂弥、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
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      第56回日本卵子学会
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      宇都宮市、栃木県総合文化センター
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      第56回日本卵子学会
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      宇都宮市、栃木県総合文化センター
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      第56回日本卵子学会
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      宇都宮市、栃木県総合文化センター
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      第56回日本卵子学会
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      宇都宮市、栃木県総合文化センター
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      Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan
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      2015-04-26
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      Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan
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      2015-04-26
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  • [Presentation] Investigation of oxygen consumption rate of bovine embryos measured by chip electrode2015

    • Author(s)
      Kurosawa H., Utsunomiya H., Takahashi A., Ishibashi M., Nishimoto M., Shiga N., Watanabe Z., Abe H., Terada Y., Suganuma R., Yaegashi N.
    • Organizer
      IFFS/JSRM International Meeting 2015
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2015-04-26
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  • [Presentation] 新規チップ型受精卵呼吸測定装置を用いた受精卵の客観的評価法の検討2014

    • Author(s)
      志賀尚美、宇都宮裕貴、石橋ますみ、黒澤大樹、渡邉善、菅沼亮太、福原理恵、福井淳史、五十嵐秀樹、高橋俊文、阿部宏之、熊谷仁、寺田幸弘、八重樫伸生
    • Organizer
      第59回日本生殖医学会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京都、京王プラザホテル
    • Year and Date
      2014-12-04 – 2014-12-05
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  • [Presentation] Evaluation the quality of single embryos with a non-invasive and highly sensitive measurement of respiration activity by scanning electrochemical microscopy2014

    • Author(s)
      Abe H.
    • Organizer
      The 16th Chongqing ART Conference
    • Place of Presentation
      Chongqing, China
    • Year and Date
      2014-11-20 – 2014-11-22
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    • Invited
  • [Presentation] 新規チップ型受精卵呼吸測定装置を用いた受精卵の客観的評価法の検討2014

    • Author(s)
      志賀尚美、宇都宮裕貴、石橋ますみ、黒澤大樹、渡邉善、菅沼亮太、福原理恵、福井淳史、五十嵐秀樹、高橋俊文、阿部宏之、熊谷仁、寺田幸弘、八重樫伸生
    • Organizer
      第52回東北生殖医学会
    • Place of Presentation
      秋田市、秋田アトリオン
    • Year and Date
      2014-11-15
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  • [Presentation] 走査型電気化学顕微鏡を用いた呼吸量測定による非侵襲的で客観的な豚受精卵の品質評価の試み2014

    • Author(s)
      坂上信忠、西田浩司、秋山清、阿部宏之、青柳重夫、内海陽介、星宏良、鈴木千恵、吉岡耕治
    • Organizer
      平成26年度神奈川県ものづくり技術交流会
    • Place of Presentation
      神奈川県海老名市、神奈川県産業技術センター
    • Year and Date
      2014-10-22 – 2014-10-24
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  • [Presentation] 新規チップ型受精卵呼吸測定装置を用いた受精卵の客観的評価法の検討2014

    • Author(s)
      志賀尚美、宇都宮裕貴、石橋ますみ、黒澤大樹、渡邉善、菅沼亮太、福原理恵、福井淳史、五十嵐秀樹、高橋俊文、阿部宏之、熊谷仁、寺田幸弘、八重樫伸生
    • Organizer
      第62回北日本産婦人科学会
    • Place of Presentation
      金沢市、ホテル金沢
    • Year and Date
      2014-09-28
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    • Author(s)
      Kurosawa H., Utsunomiya H., Shiga N., Takahashi A., Ishibashi M., Watanabe Z., Abe H., Terada Y., Takahashi T., Fukui A., Suganuma R., Yaegashi N.
    • Organizer
      2014 Annual Meeting of American Society for Reproductive Medicine
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2014-09-28
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  • [Presentation] 単一ブタ胚におけるシトクロムcオキシダーゼ遺伝子発現解析2014

    • Author(s)
      坂原聖士、坂上信忠、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      日本動物学会第85回大会
    • Place of Presentation
      仙台市、東北大学川内北キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
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  • [Presentation] 多項目解析技術を駆使したウシ初期胚におけるミトコンドリア呼吸機能の解析2014

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      阿部宏之、島 麗香、高倉 啓、坂原聖士、黒谷玲子
    • Organizer
      日本動物学会第85回大会
    • Place of Presentation
      仙台市、東北大学川内北キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
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      木村隼己、高倉 啓、坂原聖士、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      日本動物学会第85回大会
    • Place of Presentation
      仙台市、東北大学川内北キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
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      黒谷玲子、渡邉剛広、高倉 啓、坂原聖士、阿部宏之
    • Organizer
      第32回日本受精着床学会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京都、ハイアットリージェンシー東京
    • Year and Date
      2014-07-31 – 2014-08-01
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      阿部宏之、島 麗香、今井祐未、高倉 啓、坂原聖士、黒谷玲子
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      第32回日本受精着床学会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京都、ハイアットリージェンシー東京
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      2014-07-31 – 2014-08-01
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      坂原聖士、渡邉剛広、坂上信忠、黒谷玲子、阿部宏之
    • Organizer
      第32回日本受精着床学会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京都、ハイアットリージェンシー東京
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      2014-07-31 – 2014-08-01
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      坂田昂弥、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
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      日本動物学会平成26年度東北支部大会
    • Place of Presentation
      盛岡市、岩手大学復興祈念銀河ホール
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      小林義蔵、高倉 啓、坂原聖士、黒谷玲子、阿部宏之
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      日本動物学会平成26年度東北支部大会
    • Place of Presentation
      盛岡市、岩手大学復興祈念銀河ホール
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      2014-07-12 – 2014-07-13
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      日本動物学会平成26年度東北支部大会
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      盛岡市、岩手大学復興祈念銀河ホール
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      2014-07-12 – 2014-07-13
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      木村隼己、高橋布美奈、高倉 啓、坂原聖士、黒谷玲子、阿部宏之
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      第55回日本卵子学会
    • Place of Presentation
      神戸市、神戸国際会議場
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      2014-05-17 – 2014-05-18
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      坂原聖士、坂上信忠、黒谷玲子、阿部宏之
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      第55回日本卵子学会
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      神戸市、神戸国際会議場
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      2014-05-17 – 2014-05-18
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      高倉 啓、黒谷玲子、渡部裕輝、阿部宏之
    • Organizer
      第55回日本卵子学会
    • Place of Presentation
      神戸市、神戸国際会議場
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      2014-05-17 – 2014-05-18
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      阿部宏之、島 麗香、高倉啓、坂原聖士、黒谷玲子
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      第51回東北生殖医学会
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      青森市、青森市文化観光交流施設
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      坂原聖士、渡邉剛広、坂上信忠、黒谷玲子、阿部宏之
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      第51回東北生殖医学会
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      青森市、青森市文化観光交流施設
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      高倉啓、坂原聖士、黒谷玲子、渡部裕輝、阿部宏之
    • Organizer
      第51回東北生殖医学会
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      青森市、青森市文化観光交流施設
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      阿部宏之、珠玖仁、黒谷玲子
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      日本化学会第7回バイオ関連化学シンポジウム
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      阿部宏之、高倉啓、黒谷玲子、渡部裕輝
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      日本動物学会第84回大会
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      岡山市、岡山大学津島キャンパス
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      日本動物学会第84回大会
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      岡山市、岡山大学津島キャンパス
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      渡邉剛広、島 麗香、坂原聖士、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
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      日本動物学会第84回大会
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      岡山市、岡山大学津島キャンパス
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      木村隼己、高橋布美奈、坂原聖士、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
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      日本動物学会第84回大会
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      岡山市、岡山大学津島キャンパス
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      第106回日本繁殖生物学会大会
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      東京都、東京農工大学農学部府中キャンパス
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      坂原聖士、渡邉剛広、坂上信忠、黒谷玲子、阿部宏之
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      第106回日本繁殖生物学会大会
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      東京都、東京農工大学農学部府中キャンパス
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      第106回日本繁殖生物学会大会
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      第106回日本繁殖生物学会大会
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      東京都、東京農工大学農学部府中キャンパス
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      木村隼己、坂原聖士、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
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      第106回日本繁殖生物学会大会
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      東京都、東京農工大学農学部府中キャンパス
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      第31回日本受精着床学会学術講演会
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      大分県別府市、別府国際コンベンションセンター
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      第31回日本受精着床学会学術講演会
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      大分県別府市、別府国際コンベンションセンター
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      阿部宏之
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      第31回日本受精着床学会学術講演会
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      分県別府市、別府国際コンベンションセンター
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      日本動物学会平成25年度東北支部大会
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      高橋布美奈、木村隼己、坂原聖士、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
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      日本動物学会平成25年度東北支部大会
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      日本動物学会平成25年度東北支部大会
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      秋田市、秋田大学手形キャンパス大学会館クレール
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      The First International Meeting for Epithelial Tubulology
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      第54回日本卵子学会
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      東京都、学術総合センター
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      渡邉剛広、島麗香、坂原聖士、高倉啓、黒谷玲子、阿部宏之
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      第54回日本卵子学会
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      東京都、学術総合センター
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Published: 2013-05-21   Modified: 2019-07-29  

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