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量子ドットによる細胞酸素イメージング:腫瘍内低酸素のリアルタイムモニタを目指して

研究課題

研究課題/領域番号 23500520
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関佐賀大学

研究代表者

高橋 英嗣  佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30206792)

連携研究者 神 隆  独立行政法人理化学研究所 (80206367)
研究協力者 東 健二  佐賀大学, 大学院生
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード量子ドット / 酸素 / 培養細胞 / イメージング / バイオイメージング
研究概要

固形腫瘍組織の内部には酸素不足領域(低酸素微小環境)が形成され、これは腫瘍の悪性度を決定する重要な要素である。本研究では直径数ナノメートルという極めて小さな半導体粒子(量子ドット、以下QD)を低酸素細胞の光学プローブとして利用できるかについて基礎的な検討を行った。新しく合成したシステイン被覆QDを培養細胞に導入し、細胞周囲の酸素濃度変化に応じてQDの蛍光強度が変化する事を確認した。一方で、細胞内に導入したQDの蛍光強度が低い事、蛍光観察に伴う蛍光強度の低下(褪色)が著しいこと等、QDを用いた細胞レベルの酸素イメージングに対する問題点も明らかとなった。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (30件) (うち招待講演 14件) 図書 (3件) 備考 (7件)

  • [雑誌論文] Anaerobic respiration sustains mitochondrial membrane potential in prolyl hydroxylase pathway-activated cancer cell line in a hypoxic microenvironment.2014

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E, Sato M
    • 雑誌名

      Am J Physiol Cell Physiol

      巻: 306 号: 4 ページ: C334-C342

    • DOI

      10.1152/ajpcell.00255.2013

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体の酸素ダイナミクス2014

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 雑誌名

      日本伝熱学会雑誌

      巻: 53(222) ページ: 4-9

    • URL

      http://www.htsj.or.jp/dennetsu/denpdf/2014_01.pdf

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 生体の酸素輸送ダイナミクス【総説】2014

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 雑誌名

      日本伝熱学会誌「伝熱」

      巻: 53 (222) ページ: 4-9

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Oxygen sensitive quantum dots for possible nano-scale oxygen imaging in cultured cells2013

    • 著者名/発表者名
      Higashi K, Jin T, Takahashi E
    • 雑誌名

      Adv Exp Med Biol

      巻: 789 ページ: 179-383

    • DOI

      10.1007/978-1-4614-7411-1_50

    • ISBN
      9781461472568, 9781461474111
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Remembering Professor Mamoru Tamura2013

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E
    • 雑誌名

      Adv Exp Med Biol

      巻: 789 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1007/978-1-4614-7411-1_1

    • ISBN
      9781461472568, 9781461474111
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Oxygen sensitive quantum dots for possible nano-scale oxygen imaging in cultured cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Higashi K, Jin T, Takahashi E
    • 雑誌名

      Adv Exp Med Biol

      巻: 789

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nano-scale imaging of intracellular oxygen in cultured cells using quantum dots2012

    • 著者名/発表者名
      Higashi K, Jin T, Takahashi E
    • 雑誌名

      Proc. JSMBE51

    • URL

      http://www.congre.co.jp/jsmbe51/html/program/program.htm

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Some technical issues in cellular oxygen sensing studies2012

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E
    • 雑誌名

      日生誌

      巻: 74 ページ: 242-242

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Impact of intracellular diffusion of oxygen in hypoxic sensing2011

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E, Sato M
    • 雑誌名

      Adv Exp Med Biol

      巻: 701 ページ: 301-306

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Image analysis of colocalization of nuclear DNA and GFP labelled HIF-1α in stable transformants2011

    • 著者名/発表者名
      Goto T, Sato M, Takahashi E, Nomura Y
    • 雑誌名

      Curr Pharm Biotechnol

      巻: [Epub ahead of print]

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Life with less oxygen:酸素とがんと回虫のはなし2014

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      第27回呼吸ディスカッションの会
    • 発表場所
      鹿児島市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸素とがんと回虫のはなし; 酸素を使わずにどのように生きのびる?2014

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      立命館大学スポーツ健康科学部セミナー
    • 発表場所
      草津市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Life with less oxygen: How cancer cells survive in hypoxic microenvironment2013

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E
    • 学会等名
      Research seminar at University of Toronto
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 年月日
      2013-06-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Imaging the gradients of oxygen in cells and tissues using GFP2013

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E
    • 学会等名
      International symposium on metabolic imaging and spectroscopy - Honoring the 100th birthday of Britton Chance
    • 発表場所
      Pennsylvania, USA
    • 年月日
      2013-06-18
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Life with Less Oxygen: How cancer cell mitochondria sustain membrane potential in hypoxic microenvironment2013

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E
    • 学会等名
      ISOTT2013
    • 発表場所
      Hanover, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Imaging the gradients of oxygen in cells and tissues using GFP2013

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E
    • 学会等名
      International symposium on metabolic imaging and spectroscopy - Honoring the 100th birthday of Britton Chance
    • 発表場所
      Philadelphia, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Life with Less Oxygen: How Cancer Cells Survive in Hypoxic Microenvironment2013

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E
    • 学会等名
      Research seminar at University of Toronto
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 低酸素センシング機構2012

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      PCPC研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2012-11-06
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Oxygen sensitive quantum dots for possible nano-scale oxygen imaging in cultured cells2012

    • 著者名/発表者名
      Higashi K, Jin T, Takahashi E
    • 学会等名
      ISOTT2012
    • 発表場所
      Brugge, Belgie
    • 年月日
      2012-08-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 基礎から見た生体の酸素ダイナミクス2012

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      第16回西日本小児循環器研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-08-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子ドットを用いた細胞内酸素のナノスケールイメージング2012

    • 著者名/発表者名
      東 健二, 神 隆, 高橋英嗣
    • 学会等名
      第51回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-05-10
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Some technical issues in cellular oxygen sensing studies2012

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      第89回日本生理学会大会 Symposium29 Frontiers of internal sensors(招待講演)
    • 発表場所
      松本
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子ドットによる細胞内酸素ナノスケールイメージングの試み2011

    • 著者名/発表者名
      東 健二, 神 隆, 高橋英嗣
    • 学会等名
      平成 23年度日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2011-12-03
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 細胞内酸素輸送限界のバイオイメージンク2011

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      東京女子医大第2回最先端研究開発支援プログラム(FIRST)セミナー
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-05-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞内酸素輸送限界のバイオイメージンク2011

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      東京女子医大 第2回 最先端研究開発支援プログラム(FIRST)セミナー(招待講演)
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 量子ドットによる細胞内酸素ナノスケールイメージングの試み2011

    • 著者名/発表者名
      東 健二、神 隆、高橋英嗣
    • 学会等名
      平成23年度日本生体医工学会九州支部学術講演会
    • 発表場所
      熊本
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 単層培養細胞に酸素濃度勾配を作る簡便な方法について2011

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      第9回がんとハイポキシア研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞レベルの酸素濃度勾配測定法2011

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      第62回西日本生理学会
    • 発表場所
      佐賀
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞の生存戦略をバイオイメージングで見る

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      佐賀大学グリーンエレクトロニクス研究所セミナー
    • 発表場所
      佐賀
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 低酸素微小環境でのミトコンドリア膜電位維持メカニズム

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      第10回がんとハイポキシア研究会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸素とがんと臓器再生

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      φχβ
    • 発表場所
      佐賀
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 低酸素微小環境下でのミトコンドリア膜電位維持機構

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      第63回西日本生理学会
    • 発表場所
      大分
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Life with less oxygen

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      第16回酸素ダイナミクス研究会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Oxygen sensitive quantum dots for possible nano-scale oxygen imaging in cultured cells

    • 著者名/発表者名
      Higasgi K, Jin T, Takahashi E
    • 学会等名
      ISOTT2012
    • 発表場所
      ベルギー
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Prolyl hydroxylase inhibition enhances diffusional oxygen transport in cultured cells

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E
    • 学会等名
      ISOTT2012
    • 発表場所
      ベルギー
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Keynote Lecture: Remembering professor Mamoru Tamura

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E
    • 学会等名
      ISOTT2012
    • 発表場所
      ベルギー
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The ISOTT presidents' panel discussion

    • 著者名/発表者名
      Takahashi E
    • 学会等名
      ISOTT2012
    • 発表場所
      ベルギー
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 基礎から見た生体の酸素ダイナミクス

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      第16回西日本小児循環器研究会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子ドットを用いた細胞内酸素のナノスケールイメージング

    • 著者名/発表者名
      東 健二、神 隆、高橋英嗣
    • 学会等名
      第51回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 組織・細胞の酸素輸送とその限界のバイオイメージング

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 学会等名
      徳島大学ソシオテクノバイオサイエンス研究部セミナー
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 呼吸のトリビア22013

    • 著者名/発表者名
      千原, ほか
    • 出版者
      中外医学社
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] 呼吸のトリビア22013

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣(分担執筆)
    • 総ページ数
      145
    • 出版者
      中外医学社
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 身体運動と呼吸循環機能2012

    • 著者名/発表者名
      高橋英嗣
    • 総ページ数
      342
    • 出版者
      真興交易医書出版部
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ee.saga-u.ac.jp/sensor/ATF_Biomed_J/Introduction.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.ee.saga-u.ac.jp/sensor/ATF_Biomed/Welcome.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] ATF: Biomed Eng RESEARCH

    • URL

      http://www.ee.saga-u.ac.jp/sensor/ATF_Biomed_J/Research.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] ATF: BIOMED ENG

    • URL

      http://www.ee.saga-u.ac.jp/sensor/ATF_Biomed_J/Research.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] ATF: BIOMED ENG

    • URL

      http://www.ee.saga-u.ac.jp/sensor/ATF_Biomed/Research.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 英文ウエブサイト:

    • URL

      http://www.ee.saga-u.ac.jp/sensor/ATF_Biomed/Research.html

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [備考] 和文ウエブサイト:

    • URL

      http://www.ee.saga-u.ac.jp/sensor/ATF_Biomed_J/Research.html

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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