2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K18562
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
朽名 夏麿 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 特任准教授 (70578559)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 植物 / 細胞・組織 / 解析・評価 / 共焦点顕微鏡 / 生態生命情報学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
引き続きデスクトップ型明視野・蛍光顕微鏡、蛍光顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡など複数の撮像系を用いて、各種オルガネラ・細胞骨格などの像を収集した。材料には主としてタバコ培養細胞BY-2ならびにその形質転換体を用いた。また、公開されているオルガネラ・フェノーム研究から得られた蛍光像についてに収集を続行した。さらに、共同研究の形で国内の複数の研究機関から細胞の蛍光像(シロイヌナズナ根端細胞の核ならびに細胞膜や色素体)、BY-2細胞の多波長励起顕微鏡による高解像度低侵襲な微小管構造についても本年度入手し、対応を進めている。
また、蛍光ビーズを用いた各種撮像装置の光学的特性の点像分布関数(point spread function)を実測した。得られた複数の点像分布関数から、解像度劣化を最小とする合成アルゴリズムを検討中である。
最後に、細胞の蛍光像から得られた細胞内構造の時空間分布を学習データならびにバリデーションデータとして、細胞構造の動態をシミュレートする枠組みについて検討中である。具体的には細胞内骨格系につき、観察の容易な BY-2 細胞を用い、高解像度高時間分解能低侵襲での経時的観察が可能な撮影系を動員し、細胞質分裂直後に特異的な細胞内構造の再配置課程を対象に観察ならびに数値実験を実施しつつある。
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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
これまでに収集・撮影した顕微鏡画像の種別(モダリティ)に加え、本年度はさらに高精細かつ先進的な顕微鏡画像像についても入手することができた。また、蛍光の空間パターンの違いに着目して行う顕微鏡画像の種別(オルガネラ像、膜系像、細胞骨格像等)への自動分類についても、従来の既存の特徴量セットだけでなく深層学習技術の動員により、よし高い信頼性を持って予測可能となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、研究室内外および公開データベースを駆使して画像収集に努めるとともに、撮像装置間の工学的ギャップをソフトウェア的に解消し、世界的な細胞・組織レベルでの形質の数値的取得に資する。また、一部細胞内構造については細胞内でのその挙動をモデル化し、蛍光像を教師データ及び検定データとすることで、シミュレーションソフトウェアを作成し、細胞内構造の動態に係る理学的観点からの研究に資する。
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[Journal Article] Ultrafast confocal fluorescence microscopy beyond the fluorescence lifetime limit2018
Author(s)
Mikami H, Harmon J, Kobayashi H, Hamad S, Wang Y, Iwata O, Suzuki K, Ito T, Aisaka Y, Kutsuna N, Nagasawa K, Watarai H, Ozeki Y, Goda K.
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Journal Title
Optica
Volume: 5
Pages: 117-126
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Label-free detection of aggregated platelets in blood by machine-learning-aided optofluidic time-stretch microscopy.2017
Author(s)
Jiang Y, Lei C, Yasumoto A, Kobayashi H, Aisaka Y, Ito T, Guo B, Nitta N, Kutsuna N, Ozeki Y, Nakagawa A, Yatomi Y, Goda K.
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Journal Title
Lab on a Chip
Volume: 17
Pages: 2426-2434
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Modification of growth anisotropy and cortical microtubule dynamics in Arabidopsis hypocotyls grown under microgravity conditions in space2017
Author(s)
Soga K, Yamazaki C, Kamada M, Tanigawa N, Kasahara H, Yano S, Kojo KH, Kutsuna N, Kato T, Hashimoto T, Kotake T, Wakabayashi K, Hoson T
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Journal Title
Phyiologia Plantarum
Volume: 162
Pages: 135-144
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 非標識リアルタイムイメージング装置を用いた血小板凝集塊の検出法の確立2017
Author(s)
安本篤史, Yiyue Jiang, Cheng Lei, 相坂有理, 伊藤卓朗, Baoshan Guo, 小林博文, 新田尚, 朽名夏麿, 小関泰之, 中川敦寛, 合田圭介, 矢冨裕
Organizer
第39回日本血栓止血学会学術集会
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[Presentation] 宇宙の微小重力環境におけるシロイヌナズナ胚軸の成長と表層微小管動態 - Aniso Tubule 宇宙実験2017
Author(s)
曽我康一, 山崎千秋, 鎌田源司, 谷川直樹, 笠原春夫, 矢野幸子, 湖城恵, 朽名夏麿, 加藤壮英, 橋本隆, 小竹敬久, 若林和幸, 保尊隆享
Organizer
日本植物学会第81回大会
