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多光子励起光活性化法を利用した生体深部の単一細胞内cAMP濃度制御手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25840044
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生物物理学
研究機関北海道大学

研究代表者

大友 康平  北海道大学, 電子科学研究所, 特任助教 (40547204)

連携研究者 根本 知己  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (50291084)
伊関 峰生  東邦大学, 薬学部, 准教授 (60414009)
渡邊 正勝  光産業創成大学院大学, 特任教授 (40144226)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード多光子顕微鏡 / 超解像顕微鏡 / 光遺伝学 / 多光子顕微鏡法 / 超解像顕微鏡法 / 多点走査型顕微鏡法 / 多点走査型共焦点顕微鏡 / 光刺激
研究成果の概要

本研究は、オプトジェネティクス研究において有用な新規方法論を、生体深部可視化手法である多光子顕微鏡法をベースとして確立することを目的とした。具体的には、生体深部における三次元的局所光刺激により細胞内二次伝達物質濃度を制御し、その変化を高時空間分解能で可視化できる多光子顕微鏡法の開発を目指した。その結果、多光子励起光の多点走査による高時間分解能イメージング、多光子光刺激を同時に行える顕微鏡の開発に成功した。さらに、誘導放出制御法の適用により、多光子顕微鏡の超解像化に成功した。現在、構築した顕微鏡システムを用い、生体内における二次伝達物質濃度の局所制御実験に取り組んでいる。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (28件) (うち招待講演 11件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Two-photon excitation fluorescence microscopy and its application for functional connectomics2015

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Nemoto, Ryosuke Kawakami, Terumasa Hibi, Koichiro Iijima, Kohei Otomo
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 64 号: 1 ページ: 39-45

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfu110

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] STED顕微鏡法 -光渦を用いた誘導放出制御による超解像バイオイメージング2015

    • 著者名/発表者名
      大友康平、日比輝正、根本知己
    • 雑誌名

      O plus E

      巻: 37 ページ: 283-288

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multi-point Scanning Two-photon Excitation Microscopy by Utilizing a High-peak-power 1042-nm Laser2015

    • 著者名/発表者名
      Kohei OTOMO, Terumasa HIBI, Takashi MURATA, Hirotaka WATANABE, Ryosuke KAWAKAMI, Hiroshi NAKAYAMA, Mitsuyasu HASEBE, and Tomomi NEMOTO
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 31 号: 4 ページ: 307-313

    • DOI

      10.2116/analsci.31.307

    • NAID

      130005061532

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] STED microscopy - super-resolution bio-imaging utilising a stimulated emission depletion process2015

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo, Terumasa Hibi, Yuichi Kozawa, Tomomi Nemoto
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 2光子スピニングディスク共焦点顕微鏡による3Dライブイメージング2015

    • 著者名/発表者名
      村田隆、大友康平、日比輝正、中山博史、根本知己、長谷部光泰
    • 雑誌名

      Plant Morphology

      巻: 未定

    • NAID

      130005144549

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deep imaging of living mouse brain utilizing novel laser photonics technologies2014

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Nemoto, Ryosuke Kawakami, Terumasa Hibi, Koichiro Iijima, and Kohei Otomo
    • 雑誌名

      Plant Morphology

      巻: 24 ページ: 31-35

    • NAID

      130005066551

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-Photon Excitation STED Microscopy by Utilizing Transmissive Liquid Crystal Devices2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo, Terumasa Hibi, Yuichi Kozawa,Makoto Kurihara,Nobuyuki Hashimoto, Hiroyuki Yokoyama, Shunichi Sato, Tomomi Nemoto
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 22 号: 23 ページ: 28215-28221

    • DOI

      10.1364/oe.22.028215

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 新規レーザー走査型蛍光顕微鏡の開発による生物学的構造の可視化領域の拡大2015

    • 著者名/発表者名
      大友康平
    • 学会等名
      第二回日本プランクトン学会若手の会集会
    • 発表場所
      北海道大学 (北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 白色レーザー光を活用した多波長励起高速4次元イメージング2015

    • 著者名/発表者名
      日比輝正、大友康平、伊藤里紗、一本嶋佐理、大嶋祐介、今村健志、根本知己
    • 学会等名
      第67回 日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀 (東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-06-30 – 2015-07-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2光子励起スピニングディスク共焦点顕微鏡による植物紡錘体形成の3Dライブイメージング2015

    • 著者名/発表者名
      村田隆、大友康平、日比輝正、中山博史、根本知己、長谷部光泰
    • 学会等名
      第67回 日本細胞生物学会大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀 (東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-06-30 – 2015-07-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of biological nano, micro-structures by using novel two-photon excitation laser scanning microscopes2015

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo, Terumasa Hibi, Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      第9回 ICME国際複合医工学会議-CME2015
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター (岡山県岡山市)
    • 年月日
      2015-06-18 – 2015-06-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 3D visualization of living cells and organs by two-photon excitation spinning disk confocal microscopy utilizing a high-peak-power 1042-nm laser2015

    • 著者名/発表者名
      Kohei OTOMO, Terumasa HIBI, Takashi MURATA, Hirotaka WATANABE, Ryosuke KAWAKAMI, Hiroshi NAKAYAMA, Mitsuyasu HASEBE, and Tomomi NEMOTO
    • 学会等名
      附置研究所間アライアンスによるナノとマクロをつなぐ物質ーデバイスシステム創製戦略プロジェクト 平成26年度成果報告会
    • 発表場所
      九州大学 (福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-04-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 多点走査型2光子共焦点顕微鏡による3Dライブイメージング2015

    • 著者名/発表者名
      村田隆,大友康平,日比輝正,渡邊裕貴,川上良介,中山博史,長谷部 光泰,根本知己
    • 学会等名
      物質・デバイス領域共同研究拠点 第5回活動報告会
    • 発表場所
      九州大学 (福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-04-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光バイオイメージングにおけるレーザー走査型顕微鏡の役割2015

    • 著者名/発表者名
      大友康平
    • 学会等名
      北海道 大学力強化のための技術研究会
    • 発表場所
      北海道大学 (北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Improvement of multi-photon microscopy by utilizing new laser technologies2015

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Nemoto, Terumasa Hibi, Ryosuke Kawakami, Koichiro Iijima, Kohei Otomo
    • 学会等名
      International Symposium on Multi-dimensional fluorescence live imaging of cellular function and molecular activities
    • 発表場所
      京都国際会館 (京都府京都市)
    • 年月日
      2015-01-26 – 2015-01-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 二光子励起蛍光顕微鏡の空間・時間分解能向上2014

    • 著者名/発表者名
      大友康平、根本知己
    • 学会等名
      第三回 自然科学研究機構コロキウム
    • 発表場所
      ザ・プリンス箱根 (神奈川県足柄下郡)
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] IMPROVEMENT OF THE SPATIAL RESOLUTION OF TWO-PHOTON MICROSCOPY BY UTILIZING TRANSMISSIVE LIQUID CRYSTAL DEVICES2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo, Terumasa Hibi, Yuichi Kozawa, Sari Ipponjima, Hiroyuki Yokoyama, Shunichi Sato, Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      第37回 日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-11-25 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Excitation spectral imaging by utilizing supercontinuum laser light source2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo, Terumasa Hibi, Risa Ito, Sari Ipponjima, Yusuke Oshima, Takeshi Imamura, Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      ナノマクロ物質・デバイス・システム創製アライアンス 医療材料・デバイス・システムグループ G3 分科会
    • 発表場所
      九州大学 (福岡県福岡市)
    • 年月日
      2014-11-21 – 2014-11-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of spatial and temporal resolution in two-photon excitation microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo, Terumasa Hibi, Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      ナノマクロ物質・デバイス・システム創製アライアンス 医療材料・デバイス・システムグループ G3 分科会
    • 発表場所
      九州大学 (福岡県福岡市)
    • 年月日
      2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 時間・空間分解能を向上させた多光子顕微鏡法を用いた生体内微細構造の可視化2014

    • 著者名/発表者名
      大友康平
    • 学会等名
      東北大学大学院薬学研究科 第445回 薬学研究科セミナー
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規レーザー走査型多光子顕微鏡による生体内微細構造の可視化2014

    • 著者名/発表者名
      大友康平、日比輝正、根本知己
    • 学会等名
      IIRS創立十周年記念学術大会
    • 発表場所
      東京大学 (東京都文京区)
    • 年月日
      2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2光子スピニングディスク顕微鏡による紡錘体形成過程の3Dタイムラプス解析2014

    • 著者名/発表者名
      村田隆、大友康平、日比輝正、川上良介、中山博史、野中茂紀、根本知巳、長谷部光泰
    • 学会等名
      植物形態学会第26回総会・大会
    • 発表場所
      明治大学 (神奈川県神奈川市)
    • 年月日
      2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of spatial and temporal resolutions of two-photon excitation microscopy for biological specimens2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo, Terumasa Hibi, Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      HOKUDAI-NCTU Joint Symposium on Nano, Photo and Bio Sciences (Extension from RIES-CIS Symposium)
    • 発表場所
      北海道大学 (北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-10 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 励起レーザー光学系の最適化による多点走査型2光子顕微鏡法の改良2014

    • 著者名/発表者名
      渡邊裕貴、大友康平、日比輝正、村田隆、川上良介、中山博史、根本知己
    • 学会等名
      2014 年度バイオイメージング学会
    • 発表場所
      大阪大学 (大阪府吹田市)
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] スーパーコンティニュウム光を用いた多色励起高速共焦点顕微鏡法2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤里紗、日比輝正、大友康平、一本嶋佐理、大嶋祐介、今村健志、根本知己
    • 学会等名
      2014 年度バイオイメージング学会
    • 発表場所
      大阪大学 (大阪府吹田市)
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 透過型液晶デバイスを用いた二光子STED顕微鏡の開発2014

    • 著者名/発表者名
      大友康平、日比輝正、小澤祐市、横山弘之、佐藤俊一、根本知己
    • 学会等名
      第4回Vivid Workshop
    • 発表場所
      瑠璃光(加賀市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規レーザーや光技術を用いた多光子顕微鏡の高性能化2014

    • 著者名/発表者名
      根本知己、日比輝正、川上良介、大友康平
    • 学会等名
      8th NIBBバイオイメージングフォーラム
    • 発表場所
      岡崎カンファレンスセンター(岡崎市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DEVELOPMENT OF THE STIMULATED EMISSION DEPLETION MICROSCOPE USING TRANSMISSION-TYPE LIQUID CRYSTAL DEVICES2014

    • 著者名/発表者名
      大友康平、日比輝正、小澤祐市、横山弘之、佐藤俊一、根本知己
    • 学会等名
      Focus On Microscopy 2014
    • 発表場所
      The University of Sydney(Australia)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] MULTIPHOTON MULTIPOINT MICROSCOPE2014

    • 著者名/発表者名
      中山博史、大友康平、村田隆、日比輝正、川上良介、根本知己
    • 学会等名
      Focus On Microscopy 2014
    • 発表場所
      The University of Sydney(Australia)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 多光子顕微鏡の時間・空間分解能向上2014

    • 著者名/発表者名
      大友康平
    • 学会等名
      理研シンポジウム: 最先端光計測とライフサイエンスの近未来-バイオ・ラマン2017-
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規レーザー走査型蛍光顕微鏡を用いた生体内微細構造の可視化2014

    • 著者名/発表者名
      大友康平
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第70回記念学術講演会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場(千葉市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 透過型液晶デバイスを用いて作成した光渦による多光子励起STED顕微鏡の開発2014

    • 著者名/発表者名
      大友康平、日比輝正、小澤祐市、横山弘之、佐藤俊一、根本知己
    • 学会等名
      附置研究所間アライアンスによるナノとマクロをつなぐ物質・デバイス・システム創製戦略プロジェクト 平成25年度 成果報告会
    • 発表場所
      大阪大学(豊中市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Improvement of Spatial and Temporal Resolutions of Multi-Photon Excitation Microscopy for Live Specimens2014

    • 著者名/発表者名
      大友康平、日比輝正、根本知己
    • 学会等名
      The 37th Naito Conference
    • 発表場所
      ヒルトンニセコビレッジ(ニセコ町)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 2光子顕微鏡を用いた生体脳深部観察法 -植物組織・細胞への応用可能性2013

    • 著者名/発表者名
      根本知己、日比輝正、川上良介、大友康平
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of the stimulated emission depletion microscope by use of transmission type liquid crystal devices2013

    • 著者名/発表者名
      大友康平、日比輝正、小澤祐市、横山弘之、佐藤俊一、根本知己
    • 学会等名
      The 14th RIES-Hokudai International Symposium
    • 発表場所
      シャトレーゼガトーキングダムサッポロ(札幌市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] SUPER-RESOLUTION IMAGING IN MEDICINE AND BIOLOGY2015

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo, Terumasa Hibi, Yuichi Kozawa, Sari Ipponjima, Shunichi Sato, Tomomi Nemoto
    • 出版者
      Taylor & Francis Books, Inc.
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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