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2022 年度 実績報告書

超多色蛍光・ラマンイメージングによる細胞機能解析法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 20H02650
研究機関東京大学

研究代表者

小関 泰之  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60437374)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード誘導ラマン散乱 / 超多重イメージング / ラマンプローブ
研究実績の概要

2022年度は、2021年度に確立した高速蛍光・ラマン顕微鏡システムを用い、様々な生体観察実験を進めた。具体的には、(1) 単一アミノ酸のショウジョウバエ中の代謝イメージング、(2) ヒト皮膚をはじめとする種々の生体試料の計測、(3) 光スイッチング分子を用いた超解像イメージングの実証の2課題の研究を進めた。(1)では、重水素化メチオニンをショウジョウバエに投与し、様々な組織において炭素-重水素伸縮振動画像を取得することに成功し、重水素化メチオニンの代謝イメージングにおける有用性を実証した。本成果はすでに雑誌論文に出版済みである(Front. Chem. 11, 114920 (2023))。(2)では、ヒト皮膚へ水分が浸透する様子を可視化するため、皮膚試料に湿らせたガーゼを置き、その後SRS計測を行った。様々な年齢の皮膚試料を用いたが、年齢差以上にサンプルごとの差が大きく、皮膚の水の浸透・蒸発は空間的な不均一性が高いことを見出すことができた。本成果は雑誌論文に投稿済みである。(3)では、ドーナツビーム照射光学系と光スイッチングラマンプローブを用いた超解像イメージング法に対して、空間分解能の評価を行った。具体的には、電子線レジストに光スイッチングラマンプローブをドープし、そのパターンの超解像イメージング結果を誤差関数でフィッティングすることで空間分解能を導出した。その結果、100 nm程度の空間分解能が実現できることを実証した。本成果は雑誌論文に採択済みである。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Imaging the uptake of deuterated methionine in Drosophila with stimulated Raman scattering2023

    • 著者名/発表者名
      Spratt Spencer J.、Mizuguchi Takaha、Akaboshi Hikaru、Kosakamoto Hina、Okada Rina、Obata Fumiaki、Ozeki Yasuyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Chemistry

      巻: 11 ページ: 1141920

    • DOI

      10.3389/fchem.2023.1141920

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Three-dimensional analysis of water dynamics in human skin by stimulated Raman scattering imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Takaha Mizuguchi, Christopher T. Knight, Makiko Goto, Masato Ninomiya, Mariko Egawa, Yasuyuki Ozeki
    • 学会等名
      Photonics West 2023, San Francisco, Jan. 30, 2023.
    • 国際学会
  • [学会発表] 重水素化アミノ酸によるラマン代謝イメージング2023

    • 著者名/発表者名
      小関泰之、スペンサージョンスプラット、小幡史明
    • 学会等名
      第143回日本薬学会年次大会、S59-03、北海道大学、2023年3月28日。
    • 招待講演
  • [学会発表] High-speed multicolor stimulated Raman microscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Ozeki
    • 学会等名
      International Conference on Raman Spectroscopy (ICORS2022), NEWT-1-1, Long Beach, Aug. 15, 2022.
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Probing Methionine Uptake in Live Cells and Tissue by Deuterium Labelling and Stimulated Raman Scattering2022

    • 著者名/発表者名
      Spencer John Spratt, Kenichi Oguchi, Hina Kosakamoto, Fumiaki Obata, Yasuyuki Ozeki
    • 学会等名
      The 83rd JSAP Autumn Meeting, 20p-C301-11, September 20, 2022.
  • [学会発表] 誘導ラマン散乱によるヒト皮膚の水動態3Dイメージング2022

    • 著者名/発表者名
      水口 高翔、ナイト クリストファ鷹也、後藤 真紀子、二宮 真人、江川 麻里子、小関 泰之
    • 学会等名
      第83回応用物理学会秋季学術講演会、 20p-C301-10、2022年9月20日。
  • [学会発表] 誘導ラマン散乱顕微法のためのパルスファイバレーザ2022

    • 著者名/発表者名
      小関泰之
    • 学会等名
      レーザー学会第570回研究会「次世代ファイバレーザー技術」、名古屋大学、2022年11月18日。
    • 招待講演
  • [学会発表] 誘導ラマン散乱顕微法による超多重イメージングおよび代謝イメージング2022

    • 著者名/発表者名
      小関泰之
    • 学会等名
      日本分子生物学会、3AW-11-3、幕張メッセ、2022年12月2日。
    • 招待講演
  • [学会発表] 誘導ラマン散乱顕微法のための低雑音/高機能パルスファイバーレーザーの開発2022

    • 著者名/発表者名
      小関泰之
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第43回年次大会、S06-18p-V-07、2023年1月18日。
    • 招待講演
  • [備考] Ozeki Group

    • URL

      https://sites.google.com/site/ozekibp/

  • [備考] Yasuyuki Ozeki's Personal Web

    • URL

      https://sites.google.com/site/ysozeki/

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公開日: 2023-12-25  

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