2013 Fiscal Year Annual Research Report
細胞・組織の診断と評価のための多次元顕微分子イメージングシステムの開発と応用
| Project/Area Number |
23240069
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
荒木 勉 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (50136214)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福島 修一郎 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (40362644)
橋本 守 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (70237949)
新岡 宏彦 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (70552074)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
|
| Keywords | カソードルミネッセンス / ラマン顕微鏡 / SHG顕微鏡 / 分子イメージング / 細胞培養 / in vivo生体計測 / ナノ蛍光粒子 / ＭＥＭＳ |
|---|
| Research Abstract |
複雑系の中から所定の生体分子をリアルタイムで認識し、その形態・高次構造および経時変化を可視化するシステムを開発するとともに、組織診断や細胞研究への応用を目指している。具体的には第二高調波発生顕微鏡（SHG顕微鏡）とカソードルミネッセンス(CL)顕微鏡との開発を行ってきた。最終年度には前者についての応用を中心に研究を行い、後者についてはさらなる空間分解能向上についての研究を実施した。
SHG顕微鏡の応用として、ヒト皮膚真皮の加齢によるコラーゲン分布の計測とその定量化に成功した。具体的には、加齢によってコラーゲン量の減少と細かい網目構造が減少することを確認し、これをフーリエスペクトルの変化として明示した。さらに日焼けによる光老化に関しても本手法で可視化した。
次の応用として、火傷（熱傷）や切創治癒の評価にSHGを応用した。真皮は損傷によってコラーゲンの三重らせん構造が変化しSHG信号が減少し、治癒によって信号が復元することを確かめた。また同時にコラーゲン線維配向も検出することで、治癒過程に関するより正確な情報を得ることができる。そこで迅速にコラーゲン配向画像を取得できる計測システムを新たに開発した。
またタイプIコラーゲン培地での細胞培養について、細胞評価に関する研究を行い、軟骨細胞培養をモデルにした実験を行った。軟骨コラーゲンはタイプIIであり、タイプIよりSHG発生効率が低い。これを利用して軟骨細胞周辺の軟骨コロニーがSHG像からは見かけ上空洞になることを確認して、軟骨生成の良否指標にSHG画像が有効であるとの結論を得た。培養成分や酸素濃度など、さらに詳しく培養条件を検定するためのマイクロ培養チェンバーをMEMSで作成して研究を継続している。
CL顕微鏡については電子線ならびに近赤外光で励起可能な多機能無機蛍光ナノ粒子の安定作製に成功した。この粒子をマクロファージに貪食させ、応用性を評価した。
|
| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
|
