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2022 Fiscal Year Annual Research Report

High-speed two-photon microscopy for multimodal and low-invasive intravital imaging

Research Project

Project/Area Number 22H02756
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionJuntendo University

Principal Investigator

大友 康平  順天堂大学, 大学院医学研究科, 准教授 (40547204)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords二光子顕微鏡法 / ボリュームイメージング / ベッセルビーム
Outline of Annual Research Achievements

本課題は、生体内現象を高速かつ低侵襲的に可視化する顕微イメージング技術を確立することを目的とする。そのために、研究代表者がこれまでに取り組んできた高速二光子顕微鏡法について、更なる技術開発を行う。2022 年度は、その一つであるアドオン型ボリュームイメージングデバイスによる光ニードル顕微鏡システムの構築を完了させた。本法は、励起光を簡易的にベッセルビームに変換し、ニードル状の集光スポットを実現する。これにより、0.2 mm厚の脳スライス中に三次元的に分布する神経細胞群を、1 回のレーザー走査で可視化することに成功し、原著論文として成果報告を行った (Chang et al., Sci. Rep. 2022)。また、関連する二光子顕微光学技術について、英文総説、日本語総説を執筆し、上記の成果についても一部報告を行った (Otomo et al., Biophys. Physicobiol. 2023; 大友ほか 分光研究 2023)。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

アドオン型ボリュームイメージングデバイスによる光ニードル顕微鏡法について、当初の計画 (~ 2023 年度) よりも早期に技術開発が完了した。

Strategy for Future Research Activity

本年度は、光ニードル顕微鏡法および多点走査型二光子顕微鏡法により、高速撮像性能に基づく生体内部観察における低侵襲性能の定量評価を試みる。

  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Absorption, fluorescence, and two-photon excitation ability of 5-phenyl-13-arylisoindolo[2,1-a]quinolines prepared by one-pot reaction of ring-closing metathesis and 1,3-dipolar cycloaddition2023

    • Author(s)
      Ramon Avena Francisco、Wada Yuki、Ishii Hirokazu、Watakabe Yuki、Tsutsumi Motosuke、Jang Kwangkyun、Otomo Kohei、Qiao Lin、Fujii Yuki、Tsujino Hirofumi、Tsutsumi Yasuo、Nemoto Tomomi、Arisawa Mitsuhiro
    • Journal Title

      Dyes and Pigments

      Volume: 212 Pages: 111118~111118

    • DOI

      10.1016/j.dyepig.2023.111118

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improving two-photon excitation microscopy for sharper and faster biological imaging2023

    • Author(s)
      Otomo Kohei、Ishii Hirokazu、Nemoto Tomomi
    • Journal Title

      Biophysics and Physicobiology

      Volume: 20 Pages: n/a~n/a

    • DOI

      10.2142/biophysico.bppb-v20.0009

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Focusing new light on brain functions: multiphoton microscopy for deep and super-resolution imaging2022

    • Author(s)
      Ishii Hirokazu、Otomo Kohei、Takahashi Taiga、Yamaguchi Kazushi、Nemoto Tomomi
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 179 Pages: 24~30

    • DOI

      10.1016/j.neures.2021.11.011

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single-scan volumetric imaging throughout thick tissue specimens by one-touch installable light-needle creating device2022

    • Author(s)
      Chang Ching-Pu、Otomo Kohei、Kozawa Yuichi、Ishii Hirokazu、Yamasaki Miwako、Watanabe Masahiko、Sato Shunichi、Enoki Ryosuke、Nemoto Tomomi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 10468~10468

    • DOI

      10.1038/s41598-022-14647-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Spatial and Temporal Resolution Improvements on 2-Photon Microscopy2022

    • Author(s)
      OTOMO Kohei、YAMAGUCHI Kazushi、ISHII Hirokazu、NEMOTO Tomomi
    • Journal Title

      Seibutsu Butsuri

      Volume: 62 Pages: 131~133

    • DOI

      10.2142/biophys.62.131

  • [Presentation] 生体内3D構造の縦断可視化に向けた蛍光顕微技術開発2023

    • Author(s)
      大友康平
    • Organizer
      第14回「光塾」
    • Invited
  • [Presentation] デスクサイド三次元組織観察を実現する小型光シート顕微鏡2023

    • Author(s)
      大友康平、洲崎悦生
    • Organizer
      ゲノム再生医療センター研究報告会
  • [Presentation] Multidimensional intravital imaging based on novel multi-photon microscopic technologies2023

    • Author(s)
      大友康平
    • Organizer
      第 100 回日本生理学会大会
    • Invited
  • [Presentation] 生体の多階層構造を捉える光学断層蛍光イメージング技術開発2022

    • Author(s)
      大友康平
    • Organizer
      生理研研究会 細胞システム理解のためのシグナル応答原理解明の最前線
  • [Presentation] 多光子顕微鏡法の高度化~北大電子研での研究とその後2022

    • Author(s)
      大友康平、根本知己
    • Organizer
      北海道大学ニコンイメージングセンター学術講演会
    • Invited
  • [Presentation] 北海道大学ニコンイメージングセンター学術講演会2022

    • Author(s)
      大友康平
    • Organizer
      光シート顕微鏡ワークショップ
    • Invited
  • [Presentation] descSPIM:ユーザーアフォーダブルな透明化組織用小型光シート顕微鏡2022

    • Author(s)
      野沢裕貴, 大友康平, 斎藤友里, 渡我部ゆき, 根本知己, 洲崎悦生
    • Organizer
      第45回 日本分子生物学会年会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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