Bio-imaging technology to unify the information of multi-layered structure
Publicly Offered Research
| Project Area | Resonance Biology for Innovative Bioimaging |
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| Project/Area Number |
18H04743
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
日置 寛之 順天堂大学, 医学部, 准教授 (00402850)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
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| Keywords | 透明化 / 神経 / ズームイン / 光学顕微鏡 / 電子顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
神経回路構造を明らかにするためには、全脳レベルからシナプスレベルまで、複合的な階層システムを解析しなければならない。我々は、単一神経細胞レベルで軸索投射様式を解析し、そこに共通する『原理・原則』を見出すことで、中枢神経系の基本構築解明を目指してきた。しかし、これまでに用いてきた手法には、技術的制約や実験効率といった観点から、多くの問題点があった。そこで本研究課題では、(A) 目的とする神経細胞を隅々まで標識し、高速かつ高解像度でイメージングする基盤技術、(B) 厚みのある標本で、シナプス前・後構造を標識する基盤技術、(C) 『マクロ-メゾ-ミクロ』の各階層をシームレスに解析する実践的応用開発を推進し、従来法の問題点を解決する。本領域で展開されている、色素、光学顕微鏡、イメージングソフトウェア、サンプル調製を包括する技術開発を参考にしながら、令和元年度は以下の課題に取り組んだ。
(1)アデノ随伴ウイルス（AAV）ベクターによる標識：我々が独自に開発した「高発現型AAVシステム（Sohn et al., 2017）」を用いて、光学顕微鏡観察および電子顕微鏡観察の両者に対応する標識技術を確立した。さらに、超解像顕微鏡にも適応可能なベクターを開発し、in vitroで実証実験を行った。
(2)電子顕微鏡観察にも適した透明化法を開発した。スライス標本を半日程度で透明化することができ、膨張や収縮は生じない。マウス脳を用い、全脳レベルからシナプスレベルへのズームインに成功した。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(46 results)
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[Presentation] Multi-Scale Imaging from the Whole Brain Level to the Ultrastructure Level by Using a Modified ScaleS Method.2020
Author(s)
Yamauchi Kenta, Okamoto Shinichiro, Isa Kaoru, Ishida Yoko, Takenaka Aya, Takahashi Megumu, Hwang Jungwon, Yoshida Atsushi, Uchiyama Yasuo, Koike Masato, Isa Tadashi, Furuta Takahiro, Hioki Hiroyuki
Organizer
第8回 国際神経回路会議
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[Presentation] A hypothalamic novelty hub in the mammalian brain.2019
Author(s)
He Linmeng, Chen Shuo, Gu Mingxiao, Zheng Weiyi, Huang Arthur J.Y., Adam Z. Weitemier, Polygalov Denis, Namiki Kana, Hama Hiroshi, Hiroyuki Hioki, Miyawaki Atsushi, Thomas J. McHugh
Organizer
第42回日本神経科学大会（Neuroscience2019）
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[Presentation] Parallel hypothalamic inputs to the hippocampus selectively modulate contextual and social memory.2019
Author(s)
Gu Mingxiao, Chen Shuo, He Linmeng, Zheng Weiyi, Huang Arthur J.Y., Adam Z. Weitemier, Polygalov Denis, Namiki Kana, Hama Hiroshi, Hiroyuki Hioki, Miyawaki Atsushi, Thomas J. McHugh
Organizer
第42回日本神経科学大会（Neuroscience2019）
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[Presentation] Multi-scale imaging from the whole brain level to the ultrastructure level by using a modified ScaleS method.2019
Author(s)
Hiroyuki Hioki, Kenta Yamauchi, Shinichiro Okamoto, Kaoru Isa, Yoko Ishida, Aya Takenaka, Megumu Takahashi, Jungwon Hwang, Atsushi Yoshida, Yasuo Uchiyama, Masato Koike, Tadashi Isa, Takahiro Furuta
Organizer
Resonance Bio International Symposium (RBIS 2019)
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[Presentation] Multi-scale imaging from the whole brain level to the ultrastructure level by using a modified scales method.2019
Author(s)
Hioki Hiroyuki, Yamauchi Kenta, Okamoto Shinichiro, Isa Kaoru, Ishida Yoko, Takenaka Aya, Takahashi Megumu, Hwang Jungwon, Yoshida Atsushi, Uchiyama Yasuo, Koike Masato, Isa Tadashi, Furuta Takahiro
Organizer
The 49th Society for Neuroscience Annual Meeting
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[Presentation] Fluorescent glass pipettes for optically targeted electrophysiological recordings.2019
Author(s)
Okamoto Kazuki, Ebina Teppei, Fuji Naoki, Konishi Kuniaki, Sato Yu, Kashima Tetsuhiko, Nakano Risako, Hioki Hiroyuki, Takeuchi Haruki, Yumoto Junji, Matsuzaki Masanori, Ikegaya Yuji
Organizer
The 49th Society for Neuroscience Annual Meeting
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[Presentation] Multi-Scale Imaging from the Whole Brain Level to the Ultrastructure Level by using a Modified ScaleS Method.2019
Author(s)
Yamauchi Kenta, Furuta Takahiro, Okamoto Shinichiro, Isa Kaoru, Ishida Yoko, Takenaka Aya, Takahashi Megumu, Hwang Jungwon, Yoshida Atsushi, Uchiyama Yasuo, Koike Masato, Isa Tadashi, Hioki Hiroyuki
Organizer
次世代脳プロジェクト冬のシンポジウム
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