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2011 年度 実績報告書

Oxonol系電位感受性色素の新規応用による新しい細胞膜電位イメージング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22300129
研究機関関東学院大学

研究代表者

佐藤 容子  関東学院大学, 人間環境学部, 教授 (70251501)

キーワード膜電位感受性色素 / イメージング / 神経系 / 鶏胚 / 細胞
研究概要

ニューロン電位活動の光学的測定法は、膜電位感受性色素で標本を染色し、膜電位変化に応じてその色素が示す吸光や蛍光の変化を光学的に計測するものである。組織標本で活動電位やシナプス後電位などの速い時間経過の電位変化を測定する際には、通常fast-response dyeと呼ばれる膜電位感受性色素が用いられるが、この色素は、シグナルが背景光の10^<-4>~10^<-3>程度と非常に小さく、single cellレベルでの応答を加算なしに検出するのはほとんど不可能であった。本研究は、新しいoxonol系色素を用いた細胞膜電位イメージング法を開発し、ニューロン電位活動の光学的計測法と中枢神経系の機能的システム解析に新機軸をもたらすことを目的とする。
本年度は、色素のスクリーニングのための分離細胞培養系の確立を行った。ふ卵8-9日の鶏胚脳幹組織片をCMF Hanks液中にて細断した後、0.5%trypsinと0.005%DNaseを添加し、37℃・30minincubationを行った。CMF Hanksで洗浄後、10%horse serumを添加し、マイクロピペットによるgentle cell dissociationと遠心分離(100xg)を3クール繰り返した後、Ringer液中に浮遊させた。Poly-D-リジンでコートしたカバーガラス上にcell solutionを1drop滴下し、37℃で1時間おいた後、色素で染色することとした。
分離細胞培養系の確立と並行して、膜電位感受性色素の開発に携わっているL.Loew博士(米国)とdiscussionを行い、新規蛍光色素の供与を含む共同研究体制の確立を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究は、申請書に記載されたスケジュールに沿って順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

イメージングデバイスの購入後、ソフトウェアのバージョンアップがあり、装置の稼働が一時中断したが、平成24年度には実際の測定に入れる予定である。平成23年度中にL.Loew博士と直接discussionを行えたことは、予想外の成果であり、今後の研究の推進に大きく貢献するものと考えられる。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Optical analysis of developmental changes in synaptic potentiation in the neonatal rat corticostriatal projection2012

    • 著者名/発表者名
      Mullah, S.H.-E.-R., et al
    • 雑誌名

      Neuroscience

      巻: 201 ページ: 338-348

    • DOI

      10.1016/j.neuroscience.2011.11.023

    • 査読あり
  • [学会発表] Pharmacological nature of the depolarization wave in the mouse CNS-Dual switching and its developmental significance-2012

    • 著者名/発表者名
      Momose-Sato, Y., et al
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 発表場所
      松本文化会館(松本市)
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] Spontaneous depolarization wave in the mouse embryo : spatial segregation with development and its mechanism2011

    • 著者名/発表者名
      Momose-Sato, Y., et al
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 発表場所
      (東日本大震災のため、誌上開催)(Journal of Physiological Sciences 61 suppl.1,S168)
    • 年月日
      20110400
  • [学会発表] Screening of fluorescent voltage-sensitive dyes for detecting neural activity in the embryonic brain2011

    • 著者名/発表者名
      Sato, K., et al
    • 学会等名
      日本生理学会
    • 発表場所
      (東日本大震災のため、誌上開催)(Journal of Physiological Sciences 61 suppl.1,S168)
    • 年月日
      20110400
  • [学会発表] Dual switching in the pharmacological nature of the large-scale depolarization wave in the mouse embryo2011

    • 著者名/発表者名
      Momose-Sato, Y., et al
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Washington DC Convention Center (Washington DC, USA)
    • 年月日
      2011-11-14
  • [学会発表] Spontaneous depolarization wave in the embryonic mouse CNS : disappearance of the wave with development and its mechanism2011

    • 著者名/発表者名
      Momose-Sato, Y., et al
    • 学会等名
      日本神経科学学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2011-09-16
  • [学会発表] Screening of voltage-sensitive fluorescence dyes for imaging embryonicneural activity2011

    • 著者名/発表者名
      Sato, K., et al
    • 学会等名
      日本神経科学学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2011-09-16
  • [備考]

    • URL

      http://square.umin.ac.jp/optical/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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