2016 Fiscal Year Annual Research Report
Chemical probes for long time imaging of osteoclasts function by optimization of emission wavelength and photostability
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15K12754
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
菊地 和也 大阪大学, 工学研究科, 教授 (70292951)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | in vivoイメージング / 破骨細胞 / 蛍光プローブ / 光安定性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、破骨細胞の活性状態を可視化する化学プローブを開発し、マウス個体での機能を二光子励起顕微鏡を用いたin vivoイメージングにより観察する。化学プローブに要求される機能としては、活性化した破骨細胞が産生する低pH環境に応じて蛍光シグナルを示す色素、二光子励起顕微鏡による長時間観察が可能なレーザー光耐性、骨組織への効率的送達能、の三つである。われわれはこれまでにBODIPY色素を骨格にpH応答性、レーザー光耐性、骨組織送達能を付与した化学プローブを開発しており、破骨細胞の位置と機能をin vivoイメージングによって解析する手法を構築した。この手法をさらに展開する上で、自家蛍光の少なく、緑色蛍光タンパク質発現マウスとの併用が可能な赤色領域に蛍光を示すプローブの開発に取り組んだ。
本年度は前年までに開発したBODIPY色素の共役系を拡張した新たなpH応答性プローブ、Red-pHocas-2を前述のモデルマウスに投与し、in vivoイメージングを行った。その結果、骨組織への非特異吸着が多く見られ、破骨細胞からのシグナルを検出することはできなかった。この原因が色素の脂溶性に起因すると考え、新たなpH応答型蛍光色素の開発に着手した。色素候補としてπ電子系拡張型BODIPYより構造の小さな色素であるローダミンを選択した。この色素は二光子吸収スペクトルより、緑色蛍光タンパク質と同じ波長で励起が可能であることが分かった。また、長時間の励起光を当てても蛍光シグナルが退色することなく維持されており、二光子励起顕微鏡を用いたイメージング要のプローブとして適切な特性を有していることを示した。また、これまでの破骨細胞活性イメージングプローブ開発における成果を国際学会にて発表した。
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[Journal Article] Fabrication of ‘Clickable’ Polyfluorene Nanowires with High Aspect Ratio as Biological Sensing Platforms2016
Author(s)
T. Wasin, K. Enomoto, T. Sakurai, V. Padalkar, H. Cheng, M. Tang, A. Horio, D., Sakamaki, M. Omichi, A. Saeki, K. Kikuchi, Y. Hori, A. Chiba, Y. Saito, T. Kamiya, M. Sugimoto, S. Seki
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Journal Title
ACS Sensors
Volume: 6
Pages: 766-774
DOI
Peer Reviewed
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