時間分解顕微吸収イメージングシステムによる非蛍光性の生体試料の画像観測

• 研究課題/領域番号: 18685008
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 分析化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 中林 孝和 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (30311195)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 24,700千円 (直接経費: 19,000千円、間接経費: 5,700千円); 2008年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2007年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円); 2006年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
• キーワード: 生体分析 / 時間分解吸収 / 細胞 / イメージング / 光散乱 / 反射干渉 / 高調波発生 / フェムト秒レーザー / 過渡吸収 / フォトニック結晶 / 蛍光タンパク質 / 非蛍光性 / フェムト秒

研究概要

蛍光強度測定に代わる生体試料のイメージングシステムを開発することを目的として、光過渡種の吸収を用いた画像測定のための光学系および顕微分光システムの製作を行った。製作したシステムは、高次高調波などを用いた画像測定にも適用することができる。さらに、試料を固定する基板に半透明金属を蒸着することによって、共焦点反射干渉法による非蛍光性の生体試料の高感度計測が行えることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Femtosecond Time-Resolved Photo-Absorption Studies on the Excitation Dynamics of Chromium(III) Porphyrin Complexes in Solution (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Inamo, C. Okabe, T. Nakabayashi, N. Nishi, M. Hoshino
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 445(4-6) ページ: 167-172
  • 査読あり
• [雑誌論文] 蛍光寿命を用いた生体試料の画像観測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和、太田信廣
  • 雑誌名: ぶんせき ページ: 597-600
  • NAID: 10019794219
• [雑誌論文] Fluorescence Lifetime Image of a Single Halobacterium (2007)
  • 著者名/発表者名: Hui-Ping Wang
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 442・4-6 ページ: 441-444
  • 査読あり
• [雑誌論文] 蛍光寿命を用いた生体試料の画像観測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和
  • 雑誌名: ぶんせき 11号 ページ: 597-600
  • NAID: 10019794219
  • 査読あり
• [雑誌論文] External electric field effects on fluorescence of perylene doped in a polymer film (2006)
  • 著者名/発表者名: Anjue Mane Ara
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 427・4-6 ページ: 322-328
• [雑誌論文] External Electric Field Effects on Abosorption and Fluorescence Spectra of a Fullerene Derivative and its Mixture with Zinc-Tetraphenylporphyrin Doped in a PMMA Film (2006)
  • 著者名/発表者名: Md.Wahadoszamen
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry B 110・41 ページ: 20354-20361
• [雑誌論文] Electric-Field-Induced Changes in Absorption and Emission Spectra of CdS Nanoparticles Doped in a Polymer Film (2006)
  • 著者名/発表者名: Yuhki Ohara
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry B 110・42 ページ: 20927-20936
• [雑誌論文] External Electric Field Effects on Fluorescence of Pyrene Butyric Acid in a Polymer Film : Concentration Dependence and Temperature Dependence (2006)
  • 著者名/発表者名: Anjue Mane Ara
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry B 110・47 ページ: 23669-23677
• [雑誌論文] A Correlation between pH and Fluorescence Lifetime of 2',7'-Bis'-(2-Carboxyethyl)-5-(and-6)-Carboxyfluorescein (BCECF) In Vivo and in Vitro (2006)
  • 著者名/発表者名: Takakazu Nakabayashi
  • 雑誌名: Chemistry Letters 36・2 ページ: 206-207
  • NAID: 10018522051
• [雑誌論文] 蛍光寿命イメージングを用いた単一細胞内計測の展開
  • 著者名/発表者名: 中林孝和、太田信廣
  • 雑誌名: 分析化学 (印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] Studies on Microenvironment in a Single Cell using Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Nakabayashi
  • 学会等名: Recent Advances in Fluorescence Spectroscopic Methods for Biological and Chemical Systems
  • 発表場所: Sapporo(Hokkaido Univ.)
  • 年月日: 2009-02-27
• [学会発表] Studies on Microenvironment in a Single Cell using Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Takakazu Nakabayashi
  • 学会等名: Recent Advances in Fluorescence Spectroscopic Methods fo Biological and Chemical Systems
  • 発表場所: Sapporo (Hokkaido Univ.)
  • 年月日: 2009-02-27
• [学会発表] 凝縮相の高速ダイナミクスの解明と細胞内現象への展開 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和
  • 学会等名: 化学系学協会北海道支部2009年冬季研究発表会
  • 発表場所: 札幌(北海道大学)
  • 年月日: 2009-02-03
• [学会発表] Photoinduced Functions and Properties in Molecular Systems and Biological Systems (2008)
  • 著者名/発表者名: N. Ohta, T. Nakabayashi, T. Iimori, T. Ito
  • 学会等名: The 10th RIES-Hokudai International Symposium on "AYA"
  • 発表場所: Sapporo(Hokkaido Univ.)
  • 年月日: 2008-12-08
• [学会発表] Photoinduced Functions and Properties in Molecular Systems and Biological Systems (2008)
  • 著者名/発表者名: Nohuhiro Ohta
  • 学会等名: The 10th RIESHokudai International Symposium on "AYA"
  • 発表場所: Sapporo (Hokkaido Univ.)
  • 年月日: 2008-12-08
• [学会発表] Effects of Semitransparent Metal Substrates on Confocal Reflection Interference Contrast Images of Non-Fluorescent Bio-Systems and Polymers (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Nakabayashi, N. Ohta
  • 学会等名: Annual Meeting of the Spectroscopical Society of Japan
  • 発表場所: Sendai(Tohoku Univ.)
  • 年月日: 2008-11-19
• [学会発表] Application of fluorescence lifetime imaging to the investigation of cellular microenvironments (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Nakabayashi
  • 学会等名: Annual Meeting of the Spectroscopical Society of Japan
  • 発表場所: Sendai(Tohoku Univ.)
  • 年月日: 2008-11-19
• [学会発表] Effects of Semitransparent Metal Substrates on Confocal Reflection Interference Contrast Imaees of Non-Fluorescent Bio-Svstems and Polymers (2008)
  • 著者名/発表者名: Takakazu Nakabayashi
  • 学会等名: Annual Meeting of the Spectroscopical Society of Japan
  • 発表場所: Sendai (Tohoku Univ.)
  • 年月日: 2008-11-19
• [学会発表] Application of fluorescence lifetime imaging to the investigation of cellular microenvironments (2008)
  • 著者名/発表者名: Takakazu Nakabayashi
  • 学会等名: Annual Meeting of the Spectroscopical Society of Japan
  • 発表場所: Sendai (Tohoku Univ.)
  • 年月日: 2008-11-19
• [学会発表] ポリマー中における色素分子発光スペクトルへの電場効果と光励起ダイナミクス (2008)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和
  • 学会等名: 有機エレクトロニクスに関する北大.名大合同研究会
  • 発表場所: 札幌(北海道大学)
  • 年月日: 2008-10-31
• [学会発表] 有機エレクトロニクスに関する北大一名大合同研究会 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和
  • 学会等名: 有機エレクトロニクスに関する北大一名大合同研究会
  • 発表場所: 札幌(北海道大学)
  • 年月日: 2008-10-31
• [学会発表] 蛍光寿命イメージングによる高度好塩菌の外部電場効果の研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和
  • 学会等名: 日本化学会第88春季年会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2008-03-26
• [学会発表] Fluorescence Lifetime Imaging Study on Microenvironment in a Single Cell (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakabayashi
  • 学会等名: Joint Conference of JMLG/EMLG Meeting and 30th Symposium on Solution Chemistry of Japan
  • 発表場所: 福岡大学
  • 年月日: 2007-11-21
• [学会発表] In Vivo Measurements of Intracellular Environments by Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakabayashi, N. Ohta
  • 学会等名: Joint Symposium on Dhaka University and Hokkaido University
  • 発表場所: Dhaka (Bangladesh)
  • 年月日: 2007-11-04
• [学会発表] EGFPの蛍光寿命イメージングを用いた細胞内pHの検出 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和
  • 学会等名: 2007年光化学討論会
  • 発表場所: 信州大学
  • 年月日: 2007-09-26
• [学会発表] 蛍光寿命イメージングによる高度好塩菌の細胞内環境変化の研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和
  • 学会等名: 2007年光化学討論会
  • 発表場所: 信州大学
  • 年月日: 2007-09-26
• [学会発表] 蛍光寿命イメージングによる単一細胞内pH計測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和
  • 学会等名: 第1回分子科学討論会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2007-09-17
• [学会発表] Studies of Microenvironment in a Single Cell Using Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakabayashi
  • 学会等名: The 12th Korea-Japan Joint Symposium on Frontiers of Molecular Science
  • 発表場所: ラマダプラザホテル,韓国
  • 年月日: 2007-07-04
• [学会発表] 蛍光寿命イメージングによる細胞内における緑色蛍光タンパク質の光励起ダイナミクスの研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和
  • 学会等名: 第23回化学反応討論会
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2007-06-13
• [学会発表] Studies of Microenvironment in a Single Cell Using Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Nakabayashi
  • 学会等名: 12th Korea-Japan Joint Symposium on Frontiers of Molecular Science "Leading-Edge and the Future of Photo-Molecular Science"
  • 発表場所: Jeju(Korea)
  • 年月日: 2007-06-06
• [学会発表] 蛍光寿命イメージングを用いた細胞内の環境変化のIn Vivo 計測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和、太田信廣
  • 学会等名: 分子研研究会「生細胞の分子科学」
  • 発表場所: 岡崎(分子科学研究所)
  • 年月日: 2007-05-22
• [学会発表] 蛍光寿命イメージングを用いた細胞内の環境変化のIn Vivo計測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和
  • 学会等名: 分子研研究会「生細胞の分子科学」
  • 発表場所: 分子科学研究所
  • 年月日: 2007-05-22
• [学会発表] 蛍光寿命イメージングを用いた細胞内の微視的環境変化の計測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和
  • 学会等名: 第68回分析化学討論会
  • 発表場所: 宇都宮(宇都宮大学)
  • 年月日: 2007-05-19
• [学会発表] 蛍光寿命イメージングを用いた細胞内の微視的環境変化の計測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和
  • 学会等名: 第68回分析化学討論会
  • 発表場所: 宇都宮大学
  • 年月日: 2007-05-19
• [図書] ナノイメージング (2008)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和・太田信廣
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [図書] ナノイメージング (2008)
  • 著者名/発表者名: 中林孝和
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [備考] 国際シンポジウムRecent Advances in Fluorescence Spectroscopic Methods for Biological and Chemical Systems を主催、2009年2月27日、札幌(北海道大学)
• [備考] 平成20年度日本化学会北海道支部奨励賞を受賞 凝縮相の高速ダイナミクスの解明と細胞内現象への展開」日本化学会北海道支部、2009年2月
• [備考] 分子科学研究奨励森野基金を受賞「凝縮相分子の微視的構造と高速ダイナミクスに関する実験的・理論的研究」分子科学研究奨励森野基金運営委員会、2007年8月
• [産業財産権] 発光寿命測定装置およびその測定方法 (2006)
  • 発明者名: 太田信廣、中林孝和
  • 権利者名: 太田信廣、中林孝和
  • 出願年月日: 2006-07-26
• [産業財産権] 発光寿命測定装置およびその測定方法 (2006)
  • 発明者名: 太田信廣, 中林孝和
  • 権利者名: 太田信廣, 中林孝和
  • 出願年月日: 2006-07-26