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生体組織分子網羅的分析のための深紫外励起生体自家蛍光分光イメージング法の創出

研究課題

研究課題/領域番号 18K18370
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関大阪大学 (2019)
京都府立医科大学 (2018)

研究代表者

熊本 康昭  大阪大学, 工学研究科, 助教 (30611727)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード紫外光 / 分子イメージング / マルチカラー / 自家蛍光 / 顕微鏡 / 多変量解析 / 深紫外光 / ハイパースペクトルイメージング / 非染色分子イメージング / 網羅的分子分析
研究成果の概要

生体組織中の分子を非染色のまま網羅的顕微イメージングする方法を開発した。本手法では生体組織の自家蛍光を紫外励起し、生体中の自家蛍光性分子を同時励起し観察する。本手法によりラット肝臓組織を測定し得られたデータを解析した結果、レチノールやトリプトファンなど複数種の分子の組織内分布を染色することなく取得できた。また、正常肝と脂肪肝の組織とを測定し、本手法が肝疾患の分析・診断に有用である可能性を示した。さらに、以上の手法を実用上有用なものとする紫外励起蛍光ハイパースペクトルイメージング顕微鏡を開発した。この顕微鏡により染色や固定などの前処理をしていない生体組織の広範囲を高精細かつ高速に測定できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

細胞や組織を構成する膨大な種類の分子の多くを観察することができれば、多種多様な物質が織りなす生物の活動や機能及び状態をより深く理解できるようになる。本研究はそのような観察を可能にするための顕微鏡を研究開発し、それが肝疾患の理解や診断に役立つ可能性を示した。また、顕微鏡の設計を工夫したことにより、
医学・生物学応用において重要となる広範囲の高速・高精細測定を可能にした。このように本研究の成果は、新しい顕微鏡法を開発しその医学・生物学応用の可能性を示した点に、学術的・社会的意義がある。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Terbium ion as RNA tag for slide-free pathology with deep-ultraviolet excitation fluorescence2019

    • 著者名/発表者名
      Kumamoto Y, Matsumoto T, Tanaka H, Takamatsu T
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 9 号: 1 ページ: 10745-10745

    • DOI

      10.1038/s41598-019-47353-8

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deep-UV excitation fluorescence microscopy for detection of lymph node metastasis using deep neural network.2019

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto T, Niioka H, Kumamoto Y, Sato J, Inamori O, Nakao R, Harada Y, Konishi E, Otsuji E, Tanaka H, Miyake J, Takamatsu T.
    • 雑誌名

      Sci Rep.

      巻: 9 号: 1 ページ: 16912-16912

    • DOI

      10.1038/s41598-019-53405-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deep‐Ultraviolet Biomolecular Imaging and Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Kumamoto Yasuaki、Taguchi Atsushi、Kawata Satoshi
    • 雑誌名

      Advanced Optical Materials

      巻: 7 号: 5 ページ: 1801099-1801099

    • DOI

      10.1002/adom.201801099

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 非薄切標本の組織病理学的観察を可能にする深紫外光励起蛍光イメージング法2019

    • 著者名/発表者名
      熊本康昭,松本辰也,田中秀央,高松哲郎
    • 学会等名
      第108回日本病理学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 希土類イオンによる深紫外生体医用分光学の開拓2019

    • 著者名/発表者名
      熊本康昭
    • 学会等名
      2019年度日本分光学会年次講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Deep-UV bioimaging of cells and tissues by terbium ions2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kumamoto
    • 学会等名
      SPIE Optics + Photonics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] テルビウムイオンを用いた深紫外励起蛍光RNAイメージング2019

    • 著者名/発表者名
      熊本康昭,松本辰也,田中秀央,高松哲郎
    • 学会等名
      第60回日本組織細胞化学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 深紫外励起テルビウム蛍光による転移リンパ節イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      熊本康昭
    • 学会等名
      第17回医用分光学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Biological imaging with deep-UV light by lanthanide ions2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kumamoto
    • 学会等名
      OptoX-NANO 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Biological imaging with deep-UV light by lanthanide ions2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kumamoto
    • 学会等名
      Core-to-Core Symposium “Global Nanophotonics 2019”
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Terbium ion as RNA tag for slide-free histology with deep-ultraviolet excitation fluorescence2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kumamoto, Tatsuya Matsumoto, Hideo Tanaka, Tetsuro Takamatsu
    • 学会等名
      SPIE Photonics West
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 深紫外励起蛍光イメージングによる癌リンパ節転移の迅速検出2019

    • 著者名/発表者名
      熊本康昭,松本辰也,田中秀央,高松哲郎
    • 学会等名
      光・量子デバイス研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-12-25  

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