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撥水性ナノ薄膜の創製とカバーガラスフリー生体深部イメージングへの応用展開

公募研究

研究領域共鳴誘導で革新するバイオイメージング
研究課題/領域番号 18H04744
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東海大学

研究代表者

岡村 陽介  東海大学, 工学部, 准教授 (40365408)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード撥水性ナノ薄膜 / カバーガラスフリーイメージング / イメージング
研究実績の概要

顕微鏡によるイメージング技術は時々刻々と進化しており、生命現象をライブで可視化しありのままの情報を得る必要不可欠な観察法である。しかし、カバーガラスを介して生体組織を可視化するのが常套手段であるため、組織とカバーガラスの屈折率の相違による収差が発生する。他方、厚みをナノ寸法に制御したナノ透明薄膜は、ナノ厚特有の高接着性が発現し、接着剤なしで生体組織に貼付できるユニークな性質をもつ。本研究では、組織の乾燥を防ぎかつ水とほぼ同じ屈折率をもつ撥水性ナノ薄膜を創製し、カバーガラスフリーの生体深部イメージング法を提唱する。従来のカバーガラスを使用する固定観念を払拭し、工学的見地から対物レンズの作動距離の向上を狙う「生体深部イメージング用アクセサリ」を開発して、組織環境の理解、その機能解明に迫る。
昨年度確立したフッ素系樹脂からなる撥水性ナノ薄膜を用いて、細胞に蛍光タンパク質を発現させた生体組織(ホルマリン固定)をラッピングしたところ、組織の乾燥を抑制できる素材であることを確認した。実際、ナノ薄膜を介してイメージング(カバーガラスフリーイメージング)したところ、カバーガラスを介した従来法と比較して約2.5倍深部までぶれずに観察可能となり、作動距離が劇的に向上することを実証した。さらに、観察対象を生きた個体にも適用することができ、個体の発生過程をライブでぶれずにイメージングできることも明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Nanosheet wrapping-assisted coverslip-free imaging for looking deeper into a tissue at high resolution2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Hong、Yarinome Kenji、Kawakami Ryosuke、Otomo Kohei、Nemoto Tomomi、Okamura Yosuke
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 号: 1 ページ: e0227650-e0227650

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0227650

    • 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] Measurement and modelling of tensile moduli of polymer blend thin films with phase separated structures2020

    • 著者名/発表者名
      2.Zhang, H., Sakagami, D., Huang, W., Kimura, H., and Okamura, Y.
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 190 ページ: 122233-122233

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2020.122233

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 組織・細胞用イメージングツールへの応用を指向した撥水性多孔質超薄膜の創製2019

    • 著者名/発表者名
      白鳥 瑚乃羽, 張 宏, 鎗野目 健二, 青木 拓斗, 岡村 陽介
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Polymer Nanosheet Wrapping for High Quality Imaging of Tissues and Suspension Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Okamura, Y.
    • 学会等名
      The 36th International Conference of Photopolymer Science and Technology
    • 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] 超薄膜ラッピング技術 ~イメージングアクセサリへの応用を通じた組織・細胞との対話~2019

    • 著者名/発表者名
      岡村 陽介, 張 宏, 鎗野目 健二, 白鳥 瑚乃羽, 高橋 泰伽, 大友康平, 川上 良介, 根本 知己
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Nanosheet Wrapping Technology ~Coverslip-free imaging for looking deeper into a tissue at high resolution~2019

    • 著者名/発表者名
      Okamura, Y., Zhang, H., Yarinome, K., Otomo, K., Kawakami, R., and Nemoto, T.
    • 学会等名
      Resonanoce Bio International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Porous nanosheet wrapping: a novel immobilization method for long-term imaging of zebrafish development without anesthesia.2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang, H., Shiratori, K., Yarinome, K., Aoki, T., Mitsuhashi, H., and Okamura, Y.
    • 学会等名
      Resonanoce Bio International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Polymer Nanosheet Wrapping for High Quality Bioimaging2019

    • 著者名/発表者名
      Okamura, Y., Zhang, H.
    • 学会等名
      China-Japan Biopolymer Symposium at Hibikino
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 組織・細胞の刺激を1視野でイメージングできる撥水性多孔質超薄膜の創製とラッピング技術2019

    • 著者名/発表者名
      白鳥 瑚乃羽, 張 宏, 鎗野目 健二, 青木 拓斗, 三橋 弘明, 岡村 陽介.
    • 学会等名
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] カバーガラスフリーイメージングへの応用を目指した撥水性超薄膜の創製2018

    • 著者名/発表者名
      鎗野目 健二, 張 宏, 青木 拓斗, 川上 良介, 高橋 泰伽, 根本 知己, 岡村 陽介
    • 学会等名
      東海大学マイクロ・ナノ啓発会 (Tμne) 第9回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 撥水性超薄膜の調製とカバーグラスフリー生体深部イメージング法の確立2018

    • 著者名/発表者名
      鎗野目 健二, 張 宏, 青木 拓斗, 川上 良介, 高橋 泰伽, 根本 知己, 岡村 陽介
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Fluoropolymer Nanosheets as a Wrapping Mount for High Quality Tissue Imaging2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Okamura, H. Zhang, K. Yarinome, K. Otomo, R. Kawakami, and T. Nemoto
    • 学会等名
      Meeting on Bioimaging for Young Researchers
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 撥水性超薄膜を活用したカバーグラスフリー生体深部イメージング法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      岡村 陽介, 張 宏, 鎗野目 健二, 高橋 泰伽, 大友 康平, 川上 良介, 根本 知己
    • 学会等名
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 岡村研:ナノ生体材料学研究室

    • URL

      https://sites.google.com/view/okamuralab/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 観察試料用被覆具、被覆具包装体及び観察試料の被覆方法2019

    • 発明者名
      岡村 陽介, 張 宏, 喜多 理王, 木村 啓志
    • 権利者名
      東海大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-109896
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 顕微鏡観察試料用被覆具2019

    • 発明者名
      岡村 陽介, 張 宏, 喜多 理王, 木村 啓志
    • 権利者名
      東海大学
    • 産業財産権種類
      意匠
    • 出願年月日
      2019
    • 取得年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-07-20   更新日: 2021-01-27  

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