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2021 Fiscal Year Annual Research Report

培養細胞シート内の全細胞解析を目的とした超広視野三次元蛍光イメージング

Research Project

Project/Area Number 21H01843
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

市村 垂生  大阪大学, 先導的学際研究機構, 特任准教授(常勤) (50600748)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中村 友哉  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (70756709)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywordsバイオイメージング / 光学
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、超広視野の蛍光イメージングの新手法を開発することを目的とする。人工細胞シートの発生原理の基礎的理解を進めるための観察ツールとして、センチメートルを越える広い視野内で全細胞の分布・動態を蛍光イメージングする手法を提案する。研究代表者がこれまでに開発してきた広視野細胞イメージング法に、新規提案の照明系・結像系を組み合わせることで、組織内の深部にある細胞の分布および動態観察を実現することを目指す。1年目は、基本的な光学系の構築に取り組んだ。空間光変調器とガルバノミラーを用いた照明系によって励起光を試料内に入射し、これを低倍率の対物レンズによって観察する。空間光変調器での計算器生成ホログラム(CGH)によって励起光の波面を操作し、試料内の特定の面内を選択的に励起できることを確認した。蛍光ビーズをゲルに埋め込んだ試料を用いた予備実験により、6mm程度の視野内で三次元分解能を達成できることを実測により確認した。また、光源として、488nmと561nmのレーザーを用いて、異なる波長でもCGHをそれぞれの波長に対して最適化し、多色イメージングの可能性を示した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初初年度に予定していた光学系構築は、おおむね達成できた。

Strategy for Future Research Activity

2年目は、当初の予定通り、光学性能の向上を目指して、光学系とくに励起光の空間パターンの最適化に取り組む。可能であれば、2年目の間に生体試料の観察も実施したい。

  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 6 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 100万以上の細胞を同時観察可能なトランススケールスコープ2022

    • Author(s)
      市村垂生, 永井健治
    • Journal Title

      画像ラボ

      Volume: 33 Pages: 17-23

  • [Journal Article] Exploring rare cellular activity in more than one million cells by a transscale scope2021

    • Author(s)
      Ichimura T.、Kakizuka T.、Horikawa K.、Seiriki K.、Kasai A.、Hashimoto H.、Fujita K.、Watanabe T. M.、Nagai T.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: 16539

    • DOI

      10.1038/s41598-021-95930-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Incoherent reconstruction-free object recognition with mask-based lensless optics and the Transformer2021

    • Author(s)
      Pan Xiuxi、Chen Xiao、Nakamura Tomoya、Yamaguchi Masahiro
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 29 Pages: 37962-37962

    • DOI

      10.1364/OE.443181

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ブリルアン散乱で見る細胞の弾性イメージング2022

    • Author(s)
      市村垂生
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
    • Invited
  • [Presentation] Trans-scale optical imaging for direct observation of singularity phenomena2021

    • Author(s)
      Taro Ichimura, Taishi Kakizuka, Takeharu Nagai
    • Organizer
      Pacifichem 2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] センチメートル視野で多細胞動態を観るトランススケールスコープ2021

    • Author(s)
      市村 垂生
    • Organizer
      レーザ顕微鏡研究会第46回講演会
    • Invited
  • [Presentation] 100万を越える細胞集団中の稀少細胞の探索を実現するトランススケールスコープ2021

    • Author(s)
      市村 垂生
    • Organizer
      第60回日本生体医工学会大会 2021年6月16日
    • Invited
  • [Presentation] Image Sensing with Optical Encoding2021

    • Author(s)
      Tomoya Nakamura
    • Organizer
      Joint Symposium on Symbiotic Intelligence and Data Futures
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Extended depth-of-field computational lensless imaging2021

    • Author(s)
      Tomoya Nakamura
    • Organizer
      The 11th Japan-Korea Workshop on Digital Holography and Information Photonics
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] シン・マクロファージ あらゆる疾患を制御する機能的多様性2022

    • Author(s)
      佐藤 荘
    • Total Pages
      211
    • Publisher
      羊土社
    • ISBN
      9784758104012
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 蛍光イメージング装置2021

    • Inventor(s)
      市村垂生、垣塚太志、永井健治、藤田克昌、橋本均
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人大阪大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2021-104163

URL: 

Published: 2023-12-25  

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