1997 年度実績報告書

近赤外領域の光トレーサーを利用した新しいエネルギー代謝評価法の開発

研究課題

研究課題/領域番号	09558108
研究機関	北海道大学
研究代表者	野村保友北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (80237883)
研究分担者	江口博明日本シェーリング(株), 基礎研究所, 研究員稲垣陸史日本シェーリング(株), 基礎研究所, 研究員神隆北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (80206367)
キーワード	近赤外光 / 光トレーサー / エネルギー代謝 / ミトコンドリア / ロ-ダミン800 / インドシアニングリーン
研究概要	近年のレーザー光学技術の急激な進歩により、かつて不可能であった光診断が可能になりつつある。特に近赤外光が持つ優れた生体透過性を利用した生体の酸素モニタニングは実用化され、さらに酸素化度の断層像として描き出す光断層イメージング技術へ発展しようとしている。これは生体組織(特に血液)による光の吸収が酸素化度によって変化する現象に基づいている。このため対象とする診断の範囲は狭い。本研究はこの限界を超えるために吸収以外の光学特性、特に蛍光に注目している。単離ミトコンドリアや遊離細胞において光トレーサーのプロトタイプのロ-ダミン800について諸性質を明らかにした(論文発表)。ミトコンドリアのエネルギー状態(ミトコンドリア膜電位)に依存して蛍光強度がリニアに対応する。構造的には長波長に吸収を持つため共役部分が長く疎水性がやや強いなど改良すべき点が見出された。光トレーサーで染色するための脳組織として代替人工血液を用いたラット灌流脳モデルを確立した(論文発表)。これにより外部から様々な条件をコントロールして脳のエネルギー状態を観察できることが期待される。光トレーサーのシグナルを定量化するために、実験動物を用いて生体における光の挙動について理論的な検討を加えた(論文発表)。生体組織のように強い散乱系では光強度変化は吸収蛍光変化ばかりでなく、光路長の変化が重なると考えられていたが、光路長は一定であるとして独立させることが可能になった。新しい蛍光色素の合成で派生した人工イオンチャンネルの機能が検討された(論文発表)。

研究成果

(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] J.Sakanoue: "Rhodamine 800 as a probe of energization of isolated rat live mitochondria and hepatocytes" J.Biochem.121. 29-37 (1997)
[文献書誌] Y.Nomura: "Relationship between time resolved and non time resolved Beer Lambert law in turbid media" Phys.Med.Biol. 42. 1009-1022 (1977)
[文献書誌] Y.Nomura: "Optical characterization of heme a+a_3 and copper of cytochrome oxidase in blood-free perfused brain" J.Neurosci.Meth.(accepted). (1988)
[文献書誌] Y.Nomura: "The reaction of copper in cytochrome oxidase with cytochreme C in rat brain in situ" Int.J.Neurosci.(in press). (1988)
[文献書誌] O.Murillo: "Synthetic transmembrane channels:Functionol characterization using solubility calenlations,transport studies,and substituent effects" J.Am.Chem.Soc. 119. 5540-5549 (1997)
[文献書誌] E.Abel: "Unusually long open times,determined by planar bilayer conductances studies" Chem.Commun. 1145-1146 (1997)
[文献書誌] 神隆: "アルカリ金属イオンに応答する蛍光性カリックス[4]アレーンの分子設計とその蛍光特性「染料と薬品」" 化成品工業協会, 10 (1997)

1997 年度 実績報告書

近赤外領域の光トレーサーを利用した新しいエネルギー代謝評価法の開発

研究代表者

野村 保友 北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (80237883)

研究成果

[文献書誌] J.Sakanoue: "Rhodamine 800 as a probe of energization of isolated rat live mitochondria and hepatocytes" J.Biochem.121. 29-37 (1997)

[文献書誌] Y.Nomura: "Relationship between time resolved and non time resolved Beer Lambert law in turbid media" Phys.Med.Biol. 42. 1009-1022 (1977)

[文献書誌] Y.Nomura: "Optical characterization of heme a+a_3 and copper of cytochrome oxidase in blood-free perfused brain" J.Neurosci.Meth.(accepted). (1988)

[文献書誌] Y.Nomura: "The reaction of copper in cytochrome oxidase with cytochreme C in rat brain in situ" Int.J.Neurosci.(in press). (1988)

[文献書誌] O.Murillo: "Synthetic transmembrane channels:Functionol characterization using solubility calenlations,transport studies,and substituent effects" J.Am.Chem.Soc. 119. 5540-5549 (1997)

[文献書誌] E.Abel: "Unusually long open times,determined by planar bilayer conductances studies" Chem.Commun. 1145-1146 (1997)

[文献書誌] 神 隆: "アルカリ金属イオンに応答する蛍光性カリックス[4]アレーンの分子設計とその蛍光特性「染料と薬品」" 化成品工業協会, 10 (1997)

1997 年度実績報告書

野村保友北海道大学, 電子科学研究所, 助手 (80237883)

[文献書誌] 神隆: "アルカリ金属イオンに応答する蛍光性カリックス[4]アレーンの分子設計とその蛍光特性「染料と薬品」" 化成品工業協会, 10 (1997)