Oxygen imaging of living tissues using confocal phosphorescence lifetime imaging microscope

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H03509
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: Tobita Seiji 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (30164007)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平川 陽亮 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (10780736)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 酸素プローブ / 低酸素 / イリジウム錯体 / りん光 / 光イメージング

Outline of Final Research Achievements

Iridium(III) complexes exhibit oxygen-dependent phosphorescence in solution. In this study we designed and synthesized new intravital oxygen probes based on the phosphorescence quenching of Ir(III) complexes by molecular oxygen. By using these oxygen probes and a confocal phosphorescence lifetime imaging microscope, we succeeded in developing an oxygen imaging technique that can be applied to elucidation of the oxygen status of organ and tumor tissues in vivo.

Free Research Field

光化学、光生命科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生体内において酸素は、細胞の分化や増殖、代謝さらに細胞間情報伝達など様々な生命活動に関与している。組織中の酸素濃度は、血流の安定や恒常性の機序によって維持されているが、組織内の酸素濃度の変化は、様々な病気の発症や増悪・進行に関わっていると考えられ、組織中の酸素濃度を高分解能でライブイメージングする技術の確立は、医学の進展特に生理学や病理学あるいは病気の発症機序の解明、新しい治療法の確立などに大きく貢献すると期待される。