1998 Fiscal Year Annual Research Report

近赤外領域の光トレーサーを利用した新しいエネルギー代謝評価法の開発

Research Project

Project/Area Number	09558108
Research Institution	HOKKAIDO UNIVERSITY
Principal Investigator	野村保友北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (80237883)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	江口博明日本シェーリング(株), 基礎研究所, 研究員稲垣陸史日本シェーリング(株), 基礎研究所, 研究員神隆北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (80206367)
Keywords	近赤外光 / 光トレーサー / エネルギー代謝 / ミトコンドリア / ローダミン800 / インドシアニングリーン
Research Abstract	最近臨床医学の分野で注目を集めている近赤外光は紫外可視領域の光と比較すると生体に対する透過性が極めて高い。紫外可視光が培養細胞や組織表面への適用に限られるのに対して、近赤外光は10cmすなわち新生児の頭部の厚い組織をも透過できる。この高い透過性のために、近赤外分光法は特に脳組織の酸素モニタリングのような臨床医学の分野で広範に用いられている。循環系のヘモグロビン、筋肉中のミオグロビン、ミトコンドリアのチトクロームオキシダーゼは酸素化状態あるいは酸化状態に依存して吸収特性が大きく変わる。しかしながら近赤外領域の光の適用はこのような内在の色素に限られていた。細胞や組織内のエネルギー状態を測定する場合、従来は高エネルギーリン酸化合物を抽出して測定するか、リンのNMRを用いて行われてきたが、本研究では好気生物の場合、生命活動に用いられるエネルギーは酸化的リン酸化の場であるミトコンドリアの膜電位に依存して生成されることに注目した。このような性質を用いた可視領域の蛍光色素はすでに知られていたが、近赤外領域の色素は報告されていなかった。本研究の目的は近赤外領域に特徴的な吸収及び発光スペクトルをもつ光トレーサーを探索し、それを細胞下画分、細胞、臓器あるいは個体レベルへ適用することで、従来の方法に代わる新しいエネルギー代謝評価法を検討するものであった。レーザー色素を中心にして多くの蛍光色素を検索した結果、ローダミン800が適していることが明らかになった。

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Y.Nomura: "Changes in neural activity propagation in rat hippocampus following ischemia-like conditions as itudied by opticol recording" Neurosci.Res.Commun.24・2. 71-80 (1999)
[Publications] M.Nemoto: "Observations of the activity-relateu Optical intrinsic signals in rat scinatosensory cortex" J.Cereb.Blood Flow Metabol.19・3. 246-259 (1999)
[Publications] Y.Nomura: "Optical characterization of heme a+o_3 and copper of cytochrome oxidase in blood-free perfused brain" J.Neurosci.Meth.82. 135-144 (1998)
[Publications] Y.Nomura: "The reaction of copper in cytochrome oxidase with cytochromec in a rat brain in situ" Int.J.Neurosci.94. 205-212 (1998)
[Publications] A.Matsunaga: "Energy dependence of redox state of heme a+o_3 in cytochrome oxidase in perfused rat brain in sita" Am.J.Physiol.275・44. C1022-C1030 (1998)
[Publications] A.Kawaji: "Flarin-containing monooxygenase mediated metabolism of benzydomine in perfased brain and liver" Biochim.Biophys.Acta. 1425. 41-46 (1998)
[Publications] 田村守: "麻酔第47巻増刊号「近赤外分光法の基礎と臨床応用」" 克誠堂出版, 13 (1998)

1998 Fiscal Year Annual Research Report

近赤外領域の光トレーサーを利用した新しいエネルギー代謝評価法の開発

Principal Investigator

野村 保友 北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (80237883)

Research Products

[Publications] Y.Nomura: "Changes in neural activity propagation in rat hippocampus following ischemia-like conditions as itudied by opticol recording" Neurosci.Res.Commun.24・2. 71-80 (1999)

[Publications] M.Nemoto: "Observations of the activity-relateu Optical intrinsic signals in rat scinatosensory cortex" J.Cereb.Blood Flow Metabol.19・3. 246-259 (1999)

[Publications] Y.Nomura: "Optical characterization of heme a+o_3 and copper of cytochrome oxidase in blood-free perfused brain" J.Neurosci.Meth.82. 135-144 (1998)

[Publications] Y.Nomura: "The reaction of copper in cytochrome oxidase with cytochromec in a rat brain in situ" Int.J.Neurosci.94. 205-212 (1998)

[Publications] A.Matsunaga: "Energy dependence of redox state of heme a+o_3 in cytochrome oxidase in perfused rat brain in sita" Am.J.Physiol.275・44. C1022-C1030 (1998)

[Publications] A.Kawaji: "Flarin-containing monooxygenase mediated metabolism of benzydomine in perfased brain and liver" Biochim.Biophys.Acta. 1425. 41-46 (1998)

[Publications] 田村 守: "麻酔第47巻増刊号「近赤外分光法の基礎と臨床応用」" 克誠堂出版, 13 (1998)

野村保友北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (80237883)

[Publications] 田村守: "麻酔第47巻増刊号「近赤外分光法の基礎と臨床応用」" 克誠堂出版, 13 (1998)