• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

光熱変換顕微計測法による生細胞の統合的熱物性解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K03561
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
研究機関和歌山大学

研究代表者

宮崎 淳  和歌山大学, システム工学部, 講師 (50467502)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード光熱変換顕微鏡 / 生細胞イメージング / 熱伝導 / ミトコンドリア / ミクロ熱物性 / 無標識イメージング / リソソーム / 光熱変換顕微計測法 / 熱物性計測 / 極微スケール熱伝導 / 生細胞
研究成果の概要

本研究では細胞内という微小な空間を対象に、光熱変換顕微鏡を基盤とする熱伝導計測法を確立し、細胞の熱と機能との関係,及び細胞内の温度不均一の原因について理解を目指した。
具体的な研究項目として、光熱変換顕微鏡により細胞内のミトコンドリアを高感度・高品質にイメージングするための新たな光検出器、および測定光学系に関する技術開発を行った。さらに、新たに提案した同時多周波数計測法の有効性とその問題点を明らかにした。またミトコンドリアの選択的計測に向けた培養条件の検討、および2波長光熱イメージングによる細胞器官の分割・識別を行い、ミトコンドリア近傍の熱伝導率計測に関する実験を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がん細胞などの病態細胞では亢進した熱発生があること、細胞活性に依存して熱伝導率が変化することが報告されており、本研究で開発した熱物性計測法は新規診断,治療法の開発に貢献すると期待できる。さらにナノテクノロジーを基盤とするマイクロマシン、ナノマシンの高効率・高速動作にはまさつの制御と熱散逸過程の把握がキーポイントとなり、本研究で提案したミクロな熱物性測定法はその実現に貢献できる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 光熱変換顕微鏡による生細胞の無標識イメージング2020

    • 著者名/発表者名
      宮崎 淳
    • 雑誌名

      フォトニクスニュース

      巻: 6

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 生細胞の無標識イメージング -光熱変換顕微鏡で見るミトコンドリアとリソソーム-2020

    • 著者名/発表者名
      宮崎 淳
    • 雑誌名

      光学

      巻: 49 ページ: 229-229

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Label-free dynamic imaging of mitochondria and lysosomes within living cells via simultaneous dual-pump photothermal microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Jun、Toumon Yasunobu
    • 雑誌名

      Biomedical Optics Express

      巻: 10 号: 11 ページ: 5852-5852

    • DOI

      10.1364/boe.10.005852

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Experimental evaluation of temperature increase and associated detection sensitivity in shot noise-limited photothermal microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Jun Miyazaki and Yasunobu Toumon
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 430 ページ: 170-175

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2018.08.007

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 光熱変換顕微鏡を用いた液中単一単層カーボンナノチューブの吸収イメージングと分散・凝集状態の観察2022

    • 著者名/発表者名
      宮崎淳、近藤亮介
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 光熱変換顕微鏡による動物細胞の無標識オートファジー計測2021

    • 著者名/発表者名
      宮崎淳、岡本浩二
    • 学会等名
      第83回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Label-fee dynamic imaging of mitochondria and related organelles inside live cells with simultaneous dual-wavelength photothermal microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      J. Miyazaki and Y. Toumon
    • 学会等名
      OPTICS and PHOTONICS International Congress 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-Wavelength Absorption Contrast Imaging of Individual Single-Wall Carbon Nanotubes with Photothermal Microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishikawa and J. Miyazaki,
    • 学会等名
      International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Photothermal Microscopy for High-sensitivity Absorption Imaging of Biological Tissues2019

    • 著者名/発表者名
      J. Miyazaki
    • 学会等名
      International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光熱変換顕微鏡による生物組織の高感度光吸収イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      宮崎淳
    • 学会等名
      レーザー学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光熱変換顕微鏡によるミトコンドリアダイナミクスの無標識イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      宮崎淳、東門泰伸
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 同時2色光熱変換顕微イメージングによる単一単層カーボンナノチューブの解析2019

    • 著者名/発表者名
      石川祐栽、宮崎淳
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Label-fee dynamic imaging of mitochondria and related organelles inside live cells with simultaneous dual-wavelength photothermal microscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Jun Miyazaki and Yasunobu Toumon
    • 学会等名
      OPTICS&PHOTONICS International Conference 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 同時2色光熱変換顕微イメージングによる単一単層カーボンナノチューブの分析2018

    • 著者名/発表者名
      石川祐栽、宮崎淳
    • 学会等名
      第29回 光物性研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi