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撥水性ナノ薄膜の創製とカバーガラスフリー生体深部イメージングへの応用展開

Publicly Offered Research

Project AreaResonance Biology for Innovative Bioimaging
Project/Area Number 18H04744
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionTokai University

Principal Investigator

岡村 陽介  東海大学, 工学部, 准教授 (40365408)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
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)
Keywords撥水性ナノ薄膜 / カバーガラスフリーイメージング / イメージング
Outline of Annual Research Achievements

顕微鏡によるイメージング技術は時々刻々と進化しており、生命現象をライブで可視化しありのままの情報を得る必要不可欠な観察法である。しかし、カバーガラスを介して生体組織を可視化するのが常套手段であるため、組織とカバーガラスの屈折率の相違による収差が発生する。他方、厚みをナノ寸法に制御したナノ透明薄膜は、ナノ厚特有の高接着性が発現し、接着剤なしで生体組織に貼付できるユニークな性質をもつ。本研究では、組織の乾燥を防ぎかつ水とほぼ同じ屈折率をもつ撥水性ナノ薄膜を創製し、カバーガラスフリーの生体深部イメージング法を提唱する。従来のカバーガラスを使用する固定観念を払拭し、工学的見地から対物レンズの作動距離の向上を狙う「生体深部イメージング用アクセサリ」を開発して、組織環境の理解、その機能解明に迫る。
昨年度確立したフッ素系樹脂からなる撥水性ナノ薄膜を用いて、細胞に蛍光タンパク質を発現させた生体組織(ホルマリン固定)をラッピングしたところ、組織の乾燥を抑制できる素材であることを確認した。実際、ナノ薄膜を介してイメージング(カバーガラスフリーイメージング)したところ、カバーガラスを介した従来法と比較して約2.5倍深部までぶれずに観察可能となり、作動距離が劇的に向上することを実証した。さらに、観察対象を生きた個体にも適用することができ、個体の発生過程をライブでぶれずにイメージングできることも明らかにした。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Nanosheet wrapping-assisted coverslip-free imaging for looking deeper into a tissue at high resolution2020

    • Author(s)
      Zhang Hong、Yarinome Kenji、Kawakami Ryosuke、Otomo Kohei、Nemoto Tomomi、Okamura Yosuke
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 15 Issue: 1 Pages: e0227650-e0227650

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0227650

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Measurement and modelling of tensile moduli of polymer blend thin films with phase separated structures2020

    • Author(s)
      2.Zhang, H., Sakagami, D., Huang, W., Kimura, H., and Okamura, Y.
    • Journal Title

      Polymer

      Volume: 190 Pages: 122233-122233

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2020.122233

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 組織・細胞用イメージングツールへの応用を指向した撥水性多孔質超薄膜の創製2019

    • Author(s)
      白鳥 瑚乃羽, 張 宏, 鎗野目 健二, 青木 拓斗, 岡村 陽介
    • Organizer
      第68回高分子学会年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Polymer Nanosheet Wrapping for High Quality Imaging of Tissues and Suspension Cells2019

    • Author(s)
      Okamura, Y.
    • Organizer
      The 36th International Conference of Photopolymer Science and Technology
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 超薄膜ラッピング技術 ~イメージングアクセサリへの応用を通じた組織・細胞との対話~2019

    • Author(s)
      岡村 陽介, 張 宏, 鎗野目 健二, 白鳥 瑚乃羽, 高橋 泰伽, 大友康平, 川上 良介, 根本 知己
    • Organizer
      第68回高分子討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Nanosheet Wrapping Technology ~Coverslip-free imaging for looking deeper into a tissue at high resolution~2019

    • Author(s)
      Okamura, Y., Zhang, H., Yarinome, K., Otomo, K., Kawakami, R., and Nemoto, T.
    • Organizer
      Resonanoce Bio International Symposium
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Porous nanosheet wrapping: a novel immobilization method for long-term imaging of zebrafish development without anesthesia.2019

    • Author(s)
      Zhang, H., Shiratori, K., Yarinome, K., Aoki, T., Mitsuhashi, H., and Okamura, Y.
    • Organizer
      Resonanoce Bio International Symposium
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Polymer Nanosheet Wrapping for High Quality Bioimaging2019

    • Author(s)
      Okamura, Y., Zhang, H.
    • Organizer
      China-Japan Biopolymer Symposium at Hibikino
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 組織・細胞の刺激を1視野でイメージングできる撥水性多孔質超薄膜の創製とラッピング技術2019

    • Author(s)
      白鳥 瑚乃羽, 張 宏, 鎗野目 健二, 青木 拓斗, 三橋 弘明, 岡村 陽介.
    • Organizer
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] カバーガラスフリーイメージングへの応用を目指した撥水性超薄膜の創製2018

    • Author(s)
      鎗野目 健二, 張 宏, 青木 拓斗, 川上 良介, 高橋 泰伽, 根本 知己, 岡村 陽介
    • Organizer
      東海大学マイクロ・ナノ啓発会 (Tμne) 第9回学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 撥水性超薄膜の調製とカバーグラスフリー生体深部イメージング法の確立2018

    • Author(s)
      鎗野目 健二, 張 宏, 青木 拓斗, 川上 良介, 高橋 泰伽, 根本 知己, 岡村 陽介
    • Organizer
      第8回CSJ化学フェスタ2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Fabrication of Fluoropolymer Nanosheets as a Wrapping Mount for High Quality Tissue Imaging2018

    • Author(s)
      Y. Okamura, H. Zhang, K. Yarinome, K. Otomo, R. Kawakami, and T. Nemoto
    • Organizer
      Meeting on Bioimaging for Young Researchers
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 撥水性超薄膜を活用したカバーグラスフリー生体深部イメージング法の提案2018

    • Author(s)
      岡村 陽介, 張 宏, 鎗野目 健二, 高橋 泰伽, 大友 康平, 川上 良介, 根本 知己
    • Organizer
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] 岡村研:ナノ生体材料学研究室

    • URL

      https://sites.google.com/view/okamuralab/

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 観察試料用被覆具、被覆具包装体及び観察試料の被覆方法2019

    • Inventor(s)
      岡村 陽介, 張 宏, 喜多 理王, 木村 啓志
    • Industrial Property Rights Holder
      東海大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2019-109896
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 顕微鏡観察試料用被覆具2019

    • Inventor(s)
      岡村 陽介, 張 宏, 喜多 理王, 木村 啓志
    • Industrial Property Rights Holder
      東海大学
    • Industrial Property Rights Type
      意匠
    • Filing Date
      2019
    • Acquisition Date
      2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-07-20   Modified: 2021-01-27  

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