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多点同時多変量ラマンスペクトル分解による細胞識別法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K21441
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 分析化学
生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
研究機関早稲田大学

研究代表者

安藤 正浩  早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, その他(招聘研究員) (50620803)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードラマン分光法 / 細胞 / 多変量解析 / 分子解析 / 非破壊分析 / 生細胞 / 分子レベル解析
研究成果の概要

顕微ラマン分光法によって、非破壊・非染色の分子分析が可能となる。細胞の種類や状態の違いを、ラマンスペクトルを通じて、分子マーカーを特定しながら識別する新規技術の開発を行った。細胞内部構造を反映した多点測定ラマンスペクトルをデータセットとして、多変量スペクトル分解を施すことで、細胞識別に寄与する分子スペクトルを抽出することが可能となった。ここで得られるスペクトルは、候補となる分子マーカーのスペクトルと比較することで、その分子構造情報まで考察できるところに特徴がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生命現象の理解において、細胞を分子レベルで統合的に解析することは大変重要な課題である。蛍光顕微鏡に代表されるような、分子生物学や生化学に基づいた手法は、各種分子の高選択、高感度検出が可能であり、極めて高精度なレベルに達している。一方で、細胞内の構成分子を統合的に、非破壊・無染色で解析することは、幹細胞の分化制御や、医学臨床における細胞識別・状態解析など、幅広い応用研究において、今後必要性が増すものと考えられる。本研究では、ラマン分光法と多変量解析の手法を用いることで、分子科学的知見と共に、無染色で細胞を識別する新規技術を開発した。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Studying anti-oxidative properties of inclusion complexes of α-lipoic acid with γ-cyclodextrin in single living fission yeast by confocal Raman microspectroscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Noothalapati Hemanth、Ikarashi Ryo、Iwasaki Keita、Nishida Tatsuro、Kaino Tomohiro、Yoshikiyo Keisuke、Terao Keiji、Nakata Daisuke、Ikuta Naoko、Ando Masahiro、Hamaguchi Hiro-o、Kawamukai Makoto、Yamamoto Tatsuyuki
    • 雑誌名

      Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

      巻: 197 ページ: 237-243

    • DOI

      10.1016/j.saa.2018.02.011

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Imaging phospholipid conformational disorder and packing in giant multilamellar liposome by confocal Raman microspectroscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Noothalapati Hemanth、Iwasaki Keita、Yoshimoto Chikako、Yoshikiyo Keisuke、Nishikawa Tomoe、Ando Masahiro、Hamaguchi Hiro-o、Yamamoto Tatsuyuki
    • 雑誌名

      Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

      巻: 187 ページ: 186-190

    • DOI

      10.1016/j.saa.2017.06.060

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Label-free Chemical Imaging of Fungal Spore Walls by Raman Microscopy and Multivariate Curve Resolution Analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Hemanth Noothalapati, Takahiro Sasaki, Tomohiro Kaino, Makoto Kawamukai, Masahiro Ando, Hiro-o Hamaguchi, and Tatsuyuki Yamamoto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 27789-27789

    • DOI

      10.1038/srep27789

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Towards the development of a non-bioptic diagnostic technique for eosinophilic esophagitis using Raman spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Hemanth Noothalapati, Suguru Uemura, Naoki Ohshima, Yoshikazu Kinoshita, Masahiro, Ando, Hiro-o Hamaguchi, and Tatsuyuki Yamamoto
    • 雑誌名

      Vibrational Spectroscopy

      巻: 85 ページ: 7-10

    • DOI

      10.1016/j.vibspec.2016.03.016

    • NAID

      120005898770

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simultaneous imaging of fat crystallinity and crystal polymorphic types by Raman microspectroscopy.2016

    • 著者名/発表者名
      Michiyo Motoyama, Masahiro Ando, Keisuke Sasaki, Ikuyo Nakajima, Koichi Chikuni, Katsuhiro Aikawa, Hiro-o Hamaguchi
    • 雑誌名

      Food chemistry

      巻: 196 ページ: 411-417

    • DOI

      10.1016/j.foodchem.2015.09.043

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Automatic and objective oral cancer diagnosis by Raman spectroscopic detection of keratin with multivariate curve resolution analysis2016

    • 著者名/発表者名
      P.-H. Chen, R. Shimada, S. Yabumoto, H. Okajima, M. Ando, C.-T. Chang, L.-T. Lee, Y.-K. Wong, A. Chiou, H. Hamaguchi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 20097-20097

    • DOI

      10.1038/srep20097

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ラマン分光多変量スペクトル分解による生細胞の分子イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      安藤正浩
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会 第38回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Label-free molecular distribution imaging of single-cells by Raman hyperspectral analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ando
    • 学会等名
      12th International workshop on approaches to single cell analysis
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生細胞ラマン分光測定から非標識で 多数の分子分布画像を抽出2018

    • 著者名/発表者名
      安藤正浩
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多変量ラマンスペクトル分解による脂質・タンパク質解析2017

    • 著者名/発表者名
      安藤正浩、浜口宏夫
    • 学会等名
      医用分光学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lipid Composition Analysis of Cells and Tissues by Raman spectroscopy coupled with Multivariate Curve Resolution Analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ando, Hiro-o Hamaguchi
    • 学会等名
      The Fourth Taiwan International Symposium on Raman Spectroscopy
    • 発表場所
      台北
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative Raman Spectroscopy of Complex Systems by Hypothetical Addition Multivariate Analysis with Numerical Differentiation2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ando, Soshi Yabumoto, Hiro-o Hamaguchi
    • 学会等名
      11th Australian Conference on Vibrational Spectroscopy/5th Asian Spectroscopy Conference
    • 発表場所
      Sydney
    • 年月日
      2015-09-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新しいケモトリクス法「仮想添加多変量微分スペクトル解析」による複雑系のラマンスペクトルの定量解析2015

    • 著者名/発表者名
      安藤正浩, 浜口宏夫
    • 学会等名
      第9回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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