2016 Fiscal Year Annual Research Report
Intracellular oxygen imaging using small ratiometric oxygen probes
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26702011
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
吉原 利忠 群馬大学, 理工学研究科, 准教授 (10375561)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | レシオ / 蛍光 / りん光 / 酸素 / イリジウム錯体 / 細胞 / 呼吸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，細胞内の酸素濃度および濃度分布を高感度，非侵襲的にリアルタイムイメージング，計測するための蛍光・りん光同時発光型分子酸素計を開発することである。本年度は，青色蛍光を示すクマリン系蛍光色素である7DEACと，深赤色りん光を示すカチオン性イリジウム錯体である(btq)2Ir(phen)をアルギニン残基数8および12のオリゴアルギニンリンカーで結合させた7DEAC-Arg8-BTQphen，7DEAC-Arg12-BTQphenの合成を行った。開発した7DEAC-Arg8-BTQphen，7DEAC-Arg12-BTQphenは，アセトニトリル中において7DEAC由来の蛍光と(btq)2Ir(phen)由来のりん光が観測された。また，溶液中の酸素分圧をマスフローメーターで0-160mmHgの範囲で変化させたところ，7DEACの蛍光強度は一定の値を示したのに対して，(btq)2Ir(phen)のりん光強度は，酸素分圧の増加ともに減少を示した。
21％酸素条件下で培養したHeLa細胞にC343-Pro8-BTQphen（平成26年度合成），7DEAC-Arg8-BTQphen溶液を最終濃度2μMで添加し，2時間培養後，蛍光顕微鏡で観察をおこなったところ，7DEAC-Arg8-BTQphenの発光輝度は，7DEAC-Pro8-BTQphenに比べて10倍程度高い値を示した。これは，開発した7DEAC-Arg8-BTQphenが高い細胞親和性を有するためである。細胞呼吸を検出するために，呼吸促進剤を添加したところ，無添加と比較してレシオが増加することが明らかとなった。検量線より，レシオを酸素分圧に換算することにより，細胞内酸素濃度のリアルタイム計測に成功した。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Interrogation of Metabolic and Oxygen States of Tumors with Fiber-Based Luminescence Lifetime Spectroscopy2017
Author(s)
M. Lukina, A. Orlova, M. Shirmanova, D. Shirokov, A. Pavlikov, A. Neubauer, H. Studier, W. Becker, E. Zagaynova, T. Yoshihara, S. Tobita and V. Shcheslavskiy
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Journal Title
Opt. Lett.
Volume: 42
Pages: 731-734
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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