2013 Fiscal Year Annual Research Report
発生生物学への応用を目的とした光コヒーレンストモグラフィ装置の開発
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23360026
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
谷田貝 豊彦 宇都宮大学, オプティクス教育研究センター, 教授 (90087445)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 勝 宇都宮大学, バイオサイエンス教育研究センター, 准教授 (20414013)
センズ アブラハムヨゼブズ 宇都宮大学, オプティクス教育研究センター, 准教授 (90566366)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 光干渉断層影像法 / メダカ / 断層像 / ＯＣＴ |
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| Research Abstract |
蛍光たんぱく質技術や蛍光顕微鏡技術の発展により、細胞内におけるたんぱく質分子動態や分子相互作用、遺伝子活性化などが簡便に生きたままの状態でイメージング出来るようになり、細胞生物学は飛躍的発展をとげた。この流れは、診断医学や発生生物学などの”組織”や“個体”をあつかう様々な研究分野に波及することは間違いない。ここでは、脊椎動物の中でも発生学的研究が最も進んでいるメダカを取り上げ、初期発生から器官・臓器の発生までを、蛍光たんぱく質遺伝子導入無しに三次元可視化する技術の開発を行う。
可視化の手段として、眼底イメージング技術である光コヒーレンストモグラフィ（OCT）を改良して、水中観測可能な高解像度・高速OCTを開発し、メダカの器官・臓器の発生を非侵襲時系列的に三次元イメージングする。モデル動物を使った研究により、新機能を持つ遺伝子の同定やヒトの器官・臓器の発生や疾患の解析などが可能となり、この分野に飛躍的発展をもたらす。
メダカの器官・臓器の発生・発育の状態を生きたままでその場観測可能な三次元断層映像装置の開発を行なった。この目的を達成するためには、3 次元分解能が5μm×5μm×5μm の波長走査型スペクトル領域OCT 装置を開発する必要がある。そのため、中心波長800nm、スペクトル幅120nm の光源を使用し、映像化に最適なスペクトル分布を発生させた。走査速度140kHzの１次元イメージセンサーを用い、超高速OCT 装置を完成させた。更に、水中観測が必要なため、液浸顕微光学系と収差補正用の適応光学（AO）システムも導入する。
遺伝子組み換えメダカや突然変異体メダカの発生初期化過程観察する目的でを、本装置で観測し、脳、生殖器、心臓・循環器などの器官・臓器の発生・発育の時間経過を追跡した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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