in vivo ESR 画像・分光法に関する共同研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09044197
• 研究機関: (財)山形県テクノポリス財団(生物ラジカル研究所)
• 研究代表者: 大矢 博昭 (財)山形県テクノポリス財団, 生物ラジカル研究所, 副所長 (00025389)
• 研究分担者: SWARTZ H.M. ダートマウス医科大学, 教授
• キーワード: インビボESR / 画像 / 分光法 / Lバンド / ラジカル / スピンプローブ / LODESR

研究概要

本年度は、表記研究課題に関する共同研究の実現に向けて、双方のノウハウを熟知するために、研究代表者および分担者が相手側研究グループに出向き、研究実績の調査を行った。その結果、1)双方に共通して、動物のみならず植物をも視野に入れたIn vivo ESR 研究が始まっている、2)Swartz研究室ではIn vivo ESR 用プローブヘッドの開発が目覚しく、特に、Lバンド(1.2GHz)における感度向上が図られており、これに、生物ラジカル研究室が開発したスピンプローブを適用すれば、In vivo で植物生理機能、特に、植物の環境ストレス応答をESRで計測することが可能になる、3)生物ラジカル研究室が開発したLODESR(縦検出ESR法)および開発中の300Mhz ESR 画像法がSwartz研における懸案の問題を解決する糸口となる、さらに、4)各々が計測対象に適したスピンプローブを独自に開発しており、これらのノウハウを情報交換すれば双方の研究の進展に大きく寄与する、ことが判明した。並行して、双方の研究成果を比較する共通の基盤として、標準試科(チャーコール)を用いてそれぞれのESR装置の検出感度を比較し、In vivo ESR 計測のための回路構成、計測手法等に関する問題点を指摘した。具体的には、高感度化のための回路構成、検出方法、用いるマイクロ波周波数と生体の誘電損失、プローブヘッドの回路構成、試料空間の確保、試料および試薬の調整方法、等について情報交換した。

研究成果

• [文献書誌] Toshiyuki Sato: "Development of an L-band electron spin resonance/proton nuclear magnetic resoncmce imaging in strument" Rev.Sci.Instrum.68.5. 2076-2081 (1997)
• [文献書誌] Hidekatsu Yokoyama: "A CT using longitudinally detected ESR (LODESR-CT)of intraperitoneally injected nitroxide radical in a rat's head" Magnetic Resonance Imaging. 15.6. 701-708 (1997)
• [文献書誌] Hidekatus Yokoyama: "Analysis of microelectrode-detected ESR (MEDESR)signals of nitroxide radicals in electrolyte solutions" Bull.Chem.Soc.Jpn.70.12. 3159-3162 (1997)
• [文献書誌] Hidekatsu Yokoyama: "In vivo longitudinally detected ESR measurements at microwave regions of 380,700,and 900 MHZ in rats treated with a nitroxide radical" J.Mag.Reson.129. 201-206 (1997)
• [文献書誌] Kouichi Fukui: "^<14>N Coupling parameters in VO(IV)-amine,-imine,and-isothiocyanate complexes studied by ESEEM spectroscopy" Inorganic Chemistry. 36・24. 5518-5529 (1997)
• [文献書誌] 鎌田 仁: "生物ラジカルと生体情報計測" 電子情報通信学会誌. 81・2. 146-153 (1998)
• [文献書誌] Swartz, H.M.: "Spin Labelling: The Next Millennium (L.J.Berliner,ed)" Plenum Publishing, New York(in press), (1997)