研究課題
引き続きデスクトップ型明視野・蛍光顕微鏡、蛍光顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡など複数の撮像系を用いて、各種オルガネラ・細胞骨格などの像を収集した。材料には主としてタバコ培養細胞BY-2ならびにその形質転換体を用いた。また、公開されているオルガネラ・フェノーム研究から得られた蛍光像についてに収集を続行した。さらに、共同研究の形で国内の複数の研究機関から細胞の蛍光像(シロイヌナズナ根端細胞の核ならびに細胞膜や色素体)、BY-2細胞の多波長励起顕微鏡による高解像度低侵襲な微小管構造についても本年度入手し、対応を進めている。また、蛍光ビーズを用いた各種撮像装置の光学的特性の点像分布関数(point spread function)を実測した。得られた複数の点像分布関数から、解像度劣化を最小とする合成アルゴリズムを検討中である。最後に、細胞の蛍光像から得られた細胞内構造の時空間分布を学習データならびにバリデーションデータとして、細胞構造の動態をシミュレートする枠組みについて検討中である。具体的には細胞内骨格系につき、観察の容易な BY-2 細胞を用い、高解像度高時間分解能低侵襲での経時的観察が可能な撮影系を動員し、細胞質分裂直後に特異的な細胞内構造の再配置課程を対象に観察ならびに数値実験を実施しつつある。
2: おおむね順調に進展している
これまでに収集・撮影した顕微鏡画像の種別(モダリティ)に加え、本年度はさらに高精細かつ先進的な顕微鏡画像像についても入手することができた。また、蛍光の空間パターンの違いに着目して行う顕微鏡画像の種別(オルガネラ像、膜系像、細胞骨格像等)への自動分類についても、従来の既存の特徴量セットだけでなく深層学習技術の動員により、よし高い信頼性を持って予測可能となった。
引き続き、研究室内外および公開データベースを駆使して画像収集に努めるとともに、撮像装置間の工学的ギャップをソフトウェア的に解消し、世界的な細胞・組織レベルでの形質の数値的取得に資する。また、一部細胞内構造については細胞内でのその挙動をモデル化し、蛍光像を教師データ及び検定データとすることで、シミュレーションソフトウェアを作成し、細胞内構造の動態に係る理学的観点からの研究に資する。
すべて 2018 2017
すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 3件)
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