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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Cellular functional analysis with super-multiplexed fluorescence/Raman imaging

Research Project

Project/Area Number 20H02650
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小関 泰之  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60437374)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords誘導ラマン散乱 / 超多重イメージング / ラマンプローブ
Outline of Annual Research Achievements

2022年度は、2021年度に確立した高速蛍光・ラマン顕微鏡システムを用い、様々な生体観察実験を進めた。具体的には、(1) 単一アミノ酸のショウジョウバエ中の代謝イメージング、(2) ヒト皮膚をはじめとする種々の生体試料の計測、(3) 光スイッチング分子を用いた超解像イメージングの実証の2課題の研究を進めた。(1)では、重水素化メチオニンをショウジョウバエに投与し、様々な組織において炭素-重水素伸縮振動画像を取得することに成功し、重水素化メチオニンの代謝イメージングにおける有用性を実証した。本成果はすでに雑誌論文に出版済みである(Front. Chem. 11, 114920 (2023))。(2)では、ヒト皮膚へ水分が浸透する様子を可視化するため、皮膚試料に湿らせたガーゼを置き、その後SRS計測を行った。様々な年齢の皮膚試料を用いたが、年齢差以上にサンプルごとの差が大きく、皮膚の水の浸透・蒸発は空間的な不均一性が高いことを見出すことができた。本成果は雑誌論文に投稿済みである。(3)では、ドーナツビーム照射光学系と光スイッチングラマンプローブを用いた超解像イメージング法に対して、空間分解能の評価を行った。具体的には、電子線レジストに光スイッチングラマンプローブをドープし、そのパターンの超解像イメージング結果を誤差関数でフィッティングすることで空間分解能を導出した。その結果、100 nm程度の空間分解能が実現できることを実証した。本成果は雑誌論文に採択済みである。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 5 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Imaging the uptake of deuterated methionine in Drosophila with stimulated Raman scattering2023

    • Author(s)
      Spratt Spencer J.、Mizuguchi Takaha、Akaboshi Hikaru、Kosakamoto Hina、Okada Rina、Obata Fumiaki、Ozeki Yasuyuki
    • Journal Title

      Frontiers in Chemistry

      Volume: 11 Pages: 1141920

    • DOI

      10.3389/fchem.2023.1141920

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Three-dimensional analysis of water dynamics in human skin by stimulated Raman scattering imaging2023

    • Author(s)
      Takaha Mizuguchi, Christopher T. Knight, Makiko Goto, Masato Ninomiya, Mariko Egawa, Yasuyuki Ozeki
    • Organizer
      Photonics West 2023, San Francisco, Jan. 30, 2023.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 重水素化アミノ酸によるラマン代謝イメージング2023

    • Author(s)
      小関泰之、スペンサージョンスプラット、小幡史明
    • Organizer
      第143回日本薬学会年次大会、S59-03、北海道大学、2023年3月28日。
    • Invited
  • [Presentation] High-speed multicolor stimulated Raman microscopy2022

    • Author(s)
      Y. Ozeki
    • Organizer
      International Conference on Raman Spectroscopy (ICORS2022), NEWT-1-1, Long Beach, Aug. 15, 2022.
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Probing Methionine Uptake in Live Cells and Tissue by Deuterium Labelling and Stimulated Raman Scattering2022

    • Author(s)
      Spencer John Spratt, Kenichi Oguchi, Hina Kosakamoto, Fumiaki Obata, Yasuyuki Ozeki
    • Organizer
      The 83rd JSAP Autumn Meeting, 20p-C301-11, September 20, 2022.
  • [Presentation] 誘導ラマン散乱によるヒト皮膚の水動態3Dイメージング2022

    • Author(s)
      水口 高翔、ナイト クリストファ鷹也、後藤 真紀子、二宮 真人、江川 麻里子、小関 泰之
    • Organizer
      第83回応用物理学会秋季学術講演会、 20p-C301-10、2022年9月20日。
  • [Presentation] 誘導ラマン散乱顕微法のためのパルスファイバレーザ2022

    • Author(s)
      小関泰之
    • Organizer
      レーザー学会第570回研究会「次世代ファイバレーザー技術」、名古屋大学、2022年11月18日。
    • Invited
  • [Presentation] 誘導ラマン散乱顕微法による超多重イメージングおよび代謝イメージング2022

    • Author(s)
      小関泰之
    • Organizer
      日本分子生物学会、3AW-11-3、幕張メッセ、2022年12月2日。
    • Invited
  • [Presentation] 誘導ラマン散乱顕微法のための低雑音/高機能パルスファイバーレーザーの開発2022

    • Author(s)
      小関泰之
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第43回年次大会、S06-18p-V-07、2023年1月18日。
    • Invited
  • [Remarks] Ozeki Group

    • URL

      https://sites.google.com/site/ozekibp/

  • [Remarks] Yasuyuki Ozeki's Personal Web

    • URL

      https://sites.google.com/site/ysozeki/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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