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光安定性超分子型 蛍光色素の開発と生体イメージングへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K13102
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ケミカルバイオロジー
研究機関東北大学

研究代表者

水上 進  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30420433)

連携研究者 菊地 和也  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (70292951)
研究協力者 井元 琢真  大阪大学, 大学院工学研究科, 大学院生
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード超分子化学 / 蛍光色素 / 光退色 / 希土類イオン / 光安定性 / 超分子 / 生細胞イメージング
研究成果の概要

近年、一分子イメージングや超解像イメージングなどの高輝度レーザーを用いる技術が注目を集めているが、解決すべき最大の問題点の一つが、観察時の蛍光色素の光退色である。本研究課題では、蛍光色素の光退色を抑制する新技術の開発に取り組んだ。初年度は、蛍光色素をホスト分子に包摂させることで、光退色が抑制されるか検討した結果、ある種の色素とホストの組み合わせでは劇的に光退色抑制効果が見られた。次年度は、希土類イオンを用いて光退色が抑制できることを見出し、そのメカニズムについて考察した。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 7件、 招待講演 11件)

  • [雑誌論文] Ratiometric Imaging of Intracellular Mg2+ Dynamics Using a Red Fluorescent Turn-off Probe and a Green Fluorescent Turn-on Probe2018

    • 著者名/発表者名
      Matsui Yusuke、Mizukami Shin、Kikuchi Kazuya
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 47 号: 1 ページ: 23-26

    • DOI

      10.1246/cl.170918

    • NAID

      130006302062

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of long-term Mg2+ dynamics in apoptotic cells using a novel targetable fluorescent probe2017

    • 著者名/発表者名
      Matsui Y, Funato Y, Imamura H, Miki H, Mizukami S, Kikuchi K
    • 雑誌名

      Chem Sci.

      巻: 8 号: 12 ページ: 8255-8264

    • DOI

      10.1039/c7sc03954a

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Highly selective tridentate fluorescent probes for visualizing intracellular Mg2+ dynamics without interference from Ca2+ fluctuation2017

    • 著者名/発表者名
      Matsui Yusuke、Sadhu Kalyan K.、Mizukami Shin、Kikuchi Kazuya
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 53 号: 77 ページ: 10644-10647

    • DOI

      10.1039/c7cc06141b

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intracellular Protein-Labeling Probes for Multicolor Single-Molecule Imaging of Immune Receptor?Adaptor Molecular Dynamics2017

    • 著者名/発表者名
      Sato Ryota、Kozuka Jun、Ueda Masahiro、Mishima Reiko、Kumagai Yutaro、Yoshimura Akimasa、Minoshima Masafumi、Mizukami Shin、Kikuchi Kazuya
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 139 号: 48 ページ: 17397-17404

    • DOI

      10.1021/jacs.7b08262

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enzyme-Triggered Compound Release using Functionalized Antimicrobial Peptide Derivatives2017

    • 著者名/発表者名
      Shin Mizukami, Masayoshi Kashibe, Kengo Matsumoto, Yuichiro Hori, Kazuya Kikuchi
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 8 号: 4 ページ: 3047-3053

    • DOI

      10.1039/c6sc04435b

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Targetable Fluorescent Sensors for Advanced Cell Function Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Shin Mizukami
    • 雑誌名

      J. Photochem. Photobiol. C

      巻: 30 ページ: 24-35

    • DOI

      10.1016/j.jphotochemrev.2017.01.003

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-Time Intravital Imaging of pH Variation Associated with Osteoclast Activity2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Maeda, Toshiyuki Kowada, Junichi Kikuta, Masayuki Furuya, Mai Shirazaki, Shin Mizukami, Masaru Ishii, Kazuya Kikuchi
    • 雑誌名

      Nat. Chem. Biol.

      巻: 12 号: 8 ページ: 579-585

    • DOI

      10.1038/nchembio.2096

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 機能性分子局在化技術のバイオイメージングへの展開2018

    • 著者名/発表者名
      水上進
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会特別企画
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子のレジデンス制御を設計指針とした生体解析プローブの開発2018

    • 著者名/発表者名
      水上進
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会特別企画
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of Bioanalytical Technologies Based on Rational Design of Organic-Nano Hybrid Materials2017

    • 著者名/発表者名
      水上 進
    • 学会等名
      第94回日本生理学会
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(浜松)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 有機蛍光色素の光安定性に及ぼす希土類イオン添加の効果2017

    • 著者名/発表者名
      井元琢真, 水上進, 菊地和也
    • 学会等名
      日本化学会第96春季年会
    • 発表場所
      慶應大学(横浜)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 機能性プローブ設計に基づく生体機能解析技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      水上 進
    • 学会等名
      愛媛大学大学院医学研究科・分子病態医学セミナー
    • 発表場所
      愛媛大学(東温)
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 分子・材料の機能設計に基づく生体解析技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      水上進
    • 学会等名
      第34回無機・分析化学コロキウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 低分子~ナノ粒子プローブによる生体内現象の可視化2017

    • 著者名/発表者名
      水上進
    • 学会等名
      2017年光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機能性分子設計に基づく生体イメージング技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      水上進
    • 学会等名
      ニコンイメージングセンター学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Strategy to improve photostability of fluorescent dyes by using lanthanide ion2016

    • 著者名/発表者名
      Takuma Imoto, Shin Mizukami, Kazuya Kikuchi
    • 学会等名
      Labeling & Nanoscopy 2016
    • 発表場所
      ハイデルベルク(ドイツ)
    • 年月日
      2016-10-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of bioanalytical tools based on organic-inorganic hybrid nanomaterials2016

    • 著者名/発表者名
      Shin Mizukami
    • 学会等名
      HOKUDAI-NCTU International Joint Symposium on Nano, Opto and Bio Scinences
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2016-10-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bioimaging and bioanalytical applications with middle molecules on nanaomaterials2016

    • 著者名/発表者名
      Shin Mizukami
    • 学会等名
      Satellite International Mini Symposium on Middle Molecular Strategy in Sendai
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of molecular imaging probes constructed of small molecules, proteins, and nanomaterials2016

    • 著者名/発表者名
      水上 進
    • 学会等名
      化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      いわき明星大学(いわき)
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fluorescent probes with molecular targeting property2016

    • 著者名/発表者名
      Shin Mizukami
    • 学会等名
      CWRU-Tohoku 3rd Joint workshop
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 年月日
      2016-08-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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