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2019 年度 実績報告書

生体組織分子網羅的分析のための深紫外励起生体自家蛍光分光イメージング法の創出

研究課題

研究課題/領域番号 18K18370
研究機関大阪大学

研究代表者

熊本 康昭  大阪大学, 工学研究科, 助教 (30611727)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード深紫外光 / 分子イメージング / マルチカラー / 自家蛍光 / 顕微鏡 / 多変量解析
研究実績の概要

分子網羅的顕微イメージング分析は、生物の活動や機能及び状態の包括的理解に不可欠である。本研究では、生体の自家蛍光を利用する分子網羅的顕微イメージング分析法を研究した。初年度は深紫外光ライン照明により試料の広範囲を空間分解能よく高速に蛍光ハイパースペクトルイメージングできる装置を開発した。最終年度は、深紫外光により励起できない生体内自家蛍光性分子も観察できる自家蛍光性分子網羅的非染色イメージング装置を開発した。この装置では、自家蛍光性分子の多くが顕著な吸収帯を有する波長300nm以下の深紫外域と波長300nm以上の紫外域の2つの光源を用い、光源の波長域以外において蛍光スペクトルを測定できるように設計した。この紫外・深紫外2波長励起蛍光ハイパースペクトルイメージング装置によりラット肝臓組織を測定した結果、紫外光により効率よく励起できるレチノールと深紫外光により効率よく励起できるトリプトファンの空間分布を、紫外域または深紫外域の1波長による励起のときよりもコントラストよく、撮像できた。この方法により正常肝と脂肪肝の組織とを測定した結果、正常肝と脂肪肝において異なる分布の分子イメージング画像を得られた。さらに脂肪肝組織のなかでもレチノールなどの分子の分布において炎症の多寡による違いが見られた。この結果は非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の分析に紫外・深紫外2波長励起蛍光ハイパースペクトルイメージングが有用であることを示唆している。また得られたデータを多変量解析により解析した結果、トリプトファンともレチノールとも異なる空間分布・スペクトルを示す成分を分離することにも成功した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019

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 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Terbium ion as RNA tag for slide-free pathology with deep-ultraviolet excitation fluorescence2019

    • 著者名/発表者名
      Kumamoto Yasuaki、Matsumoto Tatsuya、Tanaka Hideo、Takamatsu Tetsuro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 10745

    • DOI

      10.1038/s41598-019-47353-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deep-UV excitation fluorescence microscopy for detection of lymph node metastasis using deep neural network2019

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Tatsuya、Niioka Hirohiko、Kumamoto Yasuaki、Sato Junya、Inamori Osamu、Nakao Ryuta、Harada Yoshinori、Konishi Eiichi、Otsuji Eigo、Tanaka Hideo、Miyake Jun、Takamatsu Tetsuro
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 ページ: 16912

    • DOI

      10.1038/s41598-019-53405-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 非薄切標本の組織病理学的観察を可能にする深紫外光励起蛍光イメージング法2019

    • 著者名/発表者名
      熊本康昭,松本辰也,田中秀央,高松哲郎
    • 学会等名
      第108回日本病理学会総会
  • [学会発表] 希土類イオンによる深紫外生体医用分光学の開拓2019

    • 著者名/発表者名
      熊本康昭
    • 学会等名
      2019年度日本分光学会年次講演会
  • [学会発表] Deep-UV bioimaging of cells and tissues by terbium ions2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kumamoto
    • 学会等名
      SPIE Optics + Photonics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] テルビウムイオンを用いた深紫外励起蛍光RNAイメージング2019

    • 著者名/発表者名
      熊本康昭,松本辰也,田中秀央,高松哲郎
    • 学会等名
      第60回日本組織細胞化学会総会・学術集会
  • [学会発表] 深紫外励起テルビウム蛍光による転移リンパ節イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      熊本康昭
    • 学会等名
      第17回医用分光学研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Biological imaging with deep-UV light by lanthanide ions2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kumamoto
    • 学会等名
      OptoX-NANO 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Biological imaging with deep-UV light by lanthanide ions2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kumamoto
    • 学会等名
      Core-to-Core Symposium “Global Nanophotonics 2019”
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Terbium ion as RNA tag for slide-free histology with deep-ultraviolet excitation fluorescence2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kumamoto, Tatsuya Matsumoto, Hideo Tanaka, Tetsuro Takamatsu
    • 学会等名
      SPIE Photonics West
    • 国際学会
  • [学会発表] 深紫外励起蛍光イメージングによる癌リンパ節転移の迅速検出2019

    • 著者名/発表者名
      熊本康昭,松本辰也,田中秀央,高松哲郎
    • 学会等名
      光・量子デバイス研究会

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公開日: 2023-12-25  

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