2018 Fiscal Year Annual Research Report
Deeper and Precise Fluorescence Bioimaging through the Second Biological Window (SBW)
| Project Area | Resonance Biology for Innovative Bioimaging |
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| Project/Area Number |
15H05950
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
曽我 公平 東京理科大学, 基礎工学部材料工学科, 教授 (50272399)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上村 真生 東京理科大学, 基礎工学部材料工学科, 講師 (80706888)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | SBW / 近赤外 / 蛍光 / 深部 / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究班では生体において極めて高い観察深度を期待できるSBWにおける生体深部高精細蛍光イメージングシステムの実現に向けて次の３つの課題の達成に取り組
むことを計画した。(課題１)種々のイメージングシーンに対応する明るい蛍光プローブの開発、（課題２）毛細血管、神経、脳を描出するための高精細イメージ ングシステムの開発、（課題３）数cmの観察深度を生かしたCTおよび共焦点原理による三次元イメージングの実現。
本研究の具体的な目標到達点に対し、本年度はそれぞれ次の通りの研究を実施することを目標とし、成果を得た。
（課題１）種々のイメージングシーンに対応する明るい蛍光プローブの開発：疎水コア、親水プローブに色素を内包したプローブにおいて、種々の高分子疎水コア素材を用いて試料を作製し、評価することにより、従来よりもはるかに明るい蛍光強度で、安定性の高い蛍光プローブを得ることができた。（課題２）毛細血管、神経、脳を描出するための高精細イメージングシステムの開発：OTN-NIR実体顕微鏡について、三次元撮像に向けて、シートレーザー方式による撮像系の設計と予備試験を行った。（課題３）数cmの観察深度を生かしたCTおよび共焦点原理による三次元イメージングの実現：マウスに投与した蛍光体の分布を蛍光撮像するとともに、MRIのコントラスト映像を得ることができた。したがってMRIとSBW蛍光イメージングのマルチモーダルイメージングを実現できた。（新規課題１）生体透明化試薬を新たに開発し、従来数日かかっていた透明化を1時間で可能にする試薬を開発した。この試薬を用いて根本班と共同でマウスの脳の蛍光イメージングを行い、そのメリットを実証した。（新規課題２）パルスイレーザーを光源としたSBW蛍光CT撮像装置を作製し、蛍光寿命イメージングを可能にした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績の概要に述べた通り順調に進行している。さらに領域内の他の班との連携を推進するとともに進行に伴い生じた新たな問題提起を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
課題1.種々のイメージングシーンに対応する明るい蛍光プローブの開発：これまでに得られたプローブコア素材の溶解度パラメーターと蛍光強度、安定性の関係を明らかにするとともに、プローブにターゲット能を付与し、その性能を評価する。また、新たな近赤外蛍光物質の探索を開始する。
課題2.高精細イメージング：実体顕微鏡にシートレーザー原理による三次元撮像装置を付与し、神経や新生血管を描出可能な系で三次元撮像を試みる。
課題3.OTN-NIR蛍光イメージの三次元化：CT原理による三次元化において、タイゲートイメージングを応用して得られた蛍光寿命から温度をはじめとする種々の不可視パラメーターを三次元描出する。本研究は横田計画班との共同により進めている。
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Research Products
(15 results)
