Development of fluorescence imaging probes based on new mechanism of fluorescence switching

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Resonance Biology for Innovative Bioimaging
• Project/Area Number: 15H05951
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Kamiya Mako 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 准教授 (90596462)
• Project Period (FY): 2015-06-29 – 2020-03-31
• Keywords: 蛍光プローブ / 超解像イメージング / 光機能性分子

Outline of Final Research Achievements

In this research, we developed a series of fluorescent imaging probes with high versatility based on our molecular design strategy. Specifically, we developed (1) spontaneously blinking fluorophores for multicolor super-resolution imaging in fixed/live cells, (2) a near-infrared fluorescent probe for cancer imaging in deeper tissues, (3) an activatable photosensitizer targeting enzymes overexpressed in cancer for selective ablation of cancer cells. By using these probes, we achieved fluorescence imaging that could not be achieved by conventional methods.

Free Research Field

ケミカルバイオロジー

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

蛍光プローブを活用したイメージング手法は、「生きている状態」の生物試料の中で起きている様々な現象をリアルタイムに捉えることが可能であり、生物学研究の進展に極めて大きな役割を果たしてきた。本研究では、このようなライブイメージングをさらに発展・普及させるべく、多機能化・多色化した蛍光プローブ群を開発した。これらの蛍光プローブ群は、従来法を凌駕する性能でのライブイメージングを可能とするものであり、今後様々な生命現象の理解、疾患の検出・治療などに用いられることが期待される。