超解像多光子顕微鏡による機能特化細胞の膜動態イメージング

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23790039
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 日比 輝正 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (50554292)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 破骨細胞 / 脂肪細胞 / 小胞輸送 / 蛍光タンパク質 / 多光子顕微鏡

研究概要

ヒトの体内では、様々に分化し専門的な役割を担う「機能特化細胞」が適切に働くことにより、その恒常性が保たれている。その機能の多くは、小胞輸送と膜融合によるものである。本研究では、破骨細胞と脂肪細胞の小胞輸送について、多光子蛍光4次元イメージングによって解析する方法を構築した。また、以前の研究によって開発した液晶位相変調素子と多光子顕微鏡を組み合わせることによって、xy方向の分解能を向上しつつ同時に深い被写界深度を得ることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] ベクトルビームによるレーザー顕微鏡の超解像化の試み (2013)
  • 著者名/発表者名: 日比輝正、一本嶋佐理、根本知己
  • 雑誌名: 光技術コンタクト 巻: Vol. 51、No.4 ページ: 20-26
• [雑誌論文] 超短光パルスレーザーによる非線形光学過程を用いた超解像イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 根本知己、川上良介、日比輝正
  • 雑誌名: 光アライアンス 巻: Vol.24、No.4 ページ: 10-14
• [雑誌論文] 多光子励起レーザー顕微鏡の高深度化・超解像化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 根本知己, 川上良介, 日比輝正
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: Vol.41、No.2 ページ: 107-112
• [雑誌論文] Visualizing hippocampal neurons with in vivo two-photon microscopy using a 1030 nm picosecond pulse laser (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Kawakami、Kazuaki Sawada、Aya Sato、Terumasa Hibi、Yuichi Kozawa、Shunichi Sato、Hiroyuki Yokoyama、Tomomi Nemoto
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: Vol.3 ページ: 1014
  • DOI: DOI:10.1038/srep01014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Liquid crystal devices heighten resolution in biological cell microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Nemoto、Terumasa Hibi、SariIpponjima
  • 雑誌名: SPIE Newsroom
  • DOI: DOI:10.1117/2.1201211.004549
• [雑誌論文] 生体深部を可視化する in vivo 多光子励起顕微鏡法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川上良介、日比輝正、根本知己
  • 雑誌名: ドージンニュース 巻: Vol.144 ページ: 123-128
  • URL: http://www.dojindo.co.jp/letterj/144/144.pdf
• [雑誌論文] "in vivo"多光子顕微鏡による生体機能のイメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 根本知己、日比輝正、川上良介
  • 雑誌名: 未来材料 巻: Vol.12、No.7 ページ: 2-4
• [雑誌論文] 脳のin vivoイメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 根本知己、川上良介、日比輝正、青柳佑佳、澤田和明
  • 雑誌名: 病理と臨床 巻: Vol.30、No.7 ページ: 725-731
• [雑誌論文] 生体深部の二光子イメージング-その深部化と高解像化の試み- (2012)
  • 著者名/発表者名: 日比輝正、川上良介、根本知己
  • 雑誌名: 血管医学 巻: Vol.13、No.2 ページ: 123-128
• [雑誌論文] 多光子励起レーザー顕微鏡を用いた生理機能の非侵襲的生体深部イメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 根本知己、日比輝正、川上良介
  • 雑誌名: ファルマシア 巻: Vol.47、No.8 ページ: 724-728
• [雑誌論文] Lateral resolution enhancement of laser scanning microscopy by higher-order radially polarized mode beam (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Kozawa、Terumasa Hibi、Aya Sato、Hibiki Horanai、Makoto Kurihara、Nobuyuki Hashimoto、Hiroyuki Yokoyama、Tomomi Nemoto、Shunichi Sato
  • 雑誌名: Optics Express 巻: Vol.19、No.17 ページ: 15947-15954
  • DOI: DOI:10.1364/OE.19.015947(†equally contributed, * co-corresponding author)
  • 査読あり
• [学会発表] 液晶位相変調素子を用いたベ クトルビームによるレーザー顕微鏡の高解像化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 日比輝正
  • 学会等名: 2012年度日本分光学会北海道支部シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学電子科学研究所(北海道札幌市)
  • 年月日: 2013-03-01
• [学会発表] 2光子顕微鏡によるイメージング技術の高度化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 根本知己、日比輝正、川上良介、一本嶋 佐理、青柳佑佳、澤田和明
  • 学会等名: 第1回伊香保BSの会
  • 発表場所: 群馬大学昭和キャンパス(群馬県前橋市)
  • 年月日: 20120314-15
• [学会発表] 液品位相変調素子を利用した レーザー走査型顕微鏡の改良 (2012)
  • 著者名/発表者名: 日比輝正
  • 学会等名: 第2回 vivid workshop
  • 発表場所: 瑠璃光(石川県加賀市)
  • 年月日: 20120301-03
• [学会発表] ベクトルビームの利用 によるレーザー走査型顕微鏡の分解能の向上 (2012)
  • 著者名/発表者名: 日比輝正、小澤祐市、一本嶋佐理、洞内 響、佐藤綾耶、栗原誠、橋本信幸、横山弘之、佐藤俊一、根本知己
  • 学会等名: 定量生物学の会第4回年会
  • 発表場所: 名古屋大学野依記念学術交流館(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 20120108-09
• [学会発表] In vivo two-photon microscopy with a 1030 nm (high-peak-power) picosecond-pulse laser to visualize the cortex and hippocampalpyramidal neurons in H-Line mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Kawakami、Kazuaki Sawada、Aya Sato、Terumasa Hibi、Yuichi Kozawa、Shunichi Sato、Hiroyuki Yokoyama、Tomomi Nemoto
  • 学会等名: Society for Neuroscience 2012
  • 発表場所: Ernest N. Morial Convention Center(New Orleans, 米国)
  • 年月日: 2012-10-15
• [学会発表] Simple adaptive optic device for confocal laser scanning microscopy using liquid crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: Ayano Tanabe、Masafumi Yokoyama、Kenji Matsumoto、Makoto Kurihara、Nobuyuki Hashimoto、Terumasa Hibi、Tomomi Nemoto
  • 学会等名: Frontiers in Optics
  • 発表場所: Rochester Riverside Convention Center(New York, 米国)
  • 年月日: 2012-10-14
• [学会発表] レーザー共焦点顕微鏡用液晶収差補正素子の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田辺綾乃、横山正史、松本健志、栗原誠、橋本信幸、日比輝正、一本嶋佐理、根本知己
  • 学会等名: 日本時計学会マイクロメカトロニクス学術講演会
  • 発表場所: 中央大学後楽園キャンパス(東京都文京区)
  • 年月日: 2012-09-07
• [学会発表] 顕微鏡用液晶収差補正素子の開発とイメージング応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田辺綾乃、横山正史、松本健志、栗原誠、橋本信幸、日比輝正、根本知己
  • 学会等名: 第37回光学シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
  • 年月日: 2012-06-15
• [学会発表] Improvement of the spatial resolution in two-photon microscopy with a vector beam generated by liquid crystal devices (2012)
  • 著者名/発表者名: Sari Ipponjima、Terumasa Hibi、Yuichi Kozawa、Hibiki Horanai、Aya Sato、Makoto Kurihara、Nobuyuki Hashimoto、Hiroyuki Yokoyama、Shunichi Sato、Tomomi Nemoto
  • 学会等名: Focuson Microscopy 2012
  • 発表場所: Suntec Singapore International Convention & Exhibition centre(Singapore, シンガポール)
  • 年月日: 2012-04-02
• [学会発表] 高次径偏光ビームによるレーザー顕微鏡の分解能の向上 (2012)
  • 著者名/発表者名: 日比輝正、小澤祐市、一本嶋佐理、洞内響、佐藤綾耶、栗原誠、橋本信幸、横山弘之、佐藤俊一、根本知己
  • 学会等名: 日本薬学会第132年会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道札幌市)
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] Observation of PDLCs by SHG laser scanning microscopy using a liquid crystal vector beam generator (2012)
  • 著者名/発表者名: Ayano Tanabe、Yuka Saito、Makoto Kurihara、Nobuyuki Hashimoto、Yuichi Kozawa、Shunichi Sato、Terumasa Hibi、Tomomi Nemoto
  • 学会等名: Photonics West
  • 発表場所: Moscone Center(San Francisco, 米国)
  • 年月日: 2012-01-23
• [学会発表] Development of in vivo multi-photon microscopy for elucidation of neural activity with morphological changes in living mouse brain (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Kawakami、Terumasa Hibi、Tomomi Nemoto
  • 学会等名: The 12th RIES-Hokudai International Symposium
  • 発表場所: ChateraiseGateaux Kingdom Sapporo(北海道札幌市)
  • 年月日: 20111121-22
• [学会発表] Improvement of spatial resolution in laser scanning microscopy with higher-order radially polarized beam generated by liquid crystal device (2011)
  • 著者名/発表者名: Sari Ipponjima、Terumasa Hibi、Yuichi Kozawa、Hibiki Horanai、Aya Sato、Makoto Kurihara、Nobuyuki Hashimoto、Hiroyuki Yokoyama、Shunichi Sato、Tomomi Nemoto
  • 学会等名: The 12th RIES-Hokudai International Symposium
  • 発表場所: ChateraiseGateaux Kingdom Sapporo(北海道札幌市)
  • 年月日: 20111121- 22
• [学会発表] 高次径偏光ビームによる超解像イメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 一本嶋佐理、日比輝正、小澤祐市、洞内 響、佐藤綾耶、栗原誠、橋本信幸、横山弘之、佐藤俊一、根本知己
  • 学会等名: 第20回日本バイオイメージング学術集会
  • 発表場所: 千歳科学技術大学(北海道千歳市)
  • 年月日: 20110901-05
• [学会発表] 新規超解像顕微鏡の開発と医学研究への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 日比輝正、根本知己
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会ワークショップ
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] 生細胞観察に適した超解像レーザー走査型顕微鏡の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 日比輝正
  • 学会等名: 平成23年度日本分光学会生細胞分光部会シンポジウム
  • 発表場所: 東京工業大学すずかけ台キャンパス(神奈川県横浜市)
  • 年月日: 2011-11-23
• [学会発表] 高次径偏光モードビームを用いたレーザー走査顕微鏡の分解能向上 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小澤祐市、日比輝正、佐藤綾耶、洞内響、栗原誠、橋本信幸、横山弘之、根本知己、佐藤俊一
  • 学会等名: 第4回東北大学光科学技術フォーラム
  • 発表場所: 東北大学電気通信研究所(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] ベクトルビームによるレーザー走査型顕微鏡の超解像化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 一本嶋佐理、日比輝正、小澤祐市、洞内 響、佐藤綾耶、栗原誠、橋本信幸、横山弘之、佐藤俊一、根本知己
  • 学会等名: 第4回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋キャッスルプラ ザホテル(愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2011-11-14
• [学会発表] 高次径偏光モードビームを用いたレーザー走査顕微鏡の分解能向上 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小澤祐市、日比輝正、佐藤綾耶、洞内響、栗原誠、橋本信幸、横山弘之、根本知己、佐 藤俊一
  • 学会等名: 科学技術振興機構CREST光展開領域報告会
  • 発表場所: 大田区産業プラザPiO(東京都大田区)
  • 年月日: 2011-10-25
• [学会発表] Development of "in vivo" multi-photon and super-resolution microscopy for elucidation of neural activity (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Kawakami、Terumasa Hibi、Tomomi Nemoto
  • 学会等名: Innsbruck Medical University Studentische Seminar
  • 発表場所: Innsbruck Medical University(Innsbruck、オーストリア)
  • 年月日: 2011-10-14
• [学会発表] Development of "in vivo" multi-photon and super-resolution microscopy for elucidation of neural activity (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Kawakami、Terumasa Hibi、Tomomi Nemoto
  • 学会等名: The France-Japan workshop "Bio-inspired approaches: Micro- and Nano-Architectures, Materials & imaging
  • 発表場所: IECB(Bordeaux、フランス)
  • 年月日: 2011-10-11
• [学会発表] ベクトルビームレーザーSHG顕微鏡を用いたPDLCの観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田辺綾乃、齋藤友香、栗原誠、橋本信幸、小澤祐市、佐藤俊一、日比輝正、根本知己
  • 学会等名: 日本光学会第36回光学シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
  • 年月日: 2011-07-08
• [図書] (担当範囲:第6.3.2節「2光子蛍光イメージング」) (2013)
  • 著者名/発表者名: 根本知己、日比輝正、川上良介
  • 出版者: 朝倉書 店、発光の事典(太田信廣ら編)
• [備考] 北海道大学電子科学研究所光細胞生理研究分野
  • URL: http://www.es.hokudai.ac.jp/labo/mcb/
• [備考] 米国マサチューセッツ工科大学で行われる合成生物学の国際大会であるiGEM(International Genetically Engineered Machine competition)に北海道大学から参加したチームである「iGEMHokkaidoU」の活動に協力し、2011年9月7～8日に札幌市地下歩行空間にて開催されたBio-Artギャラリーに私が撮像した蛍光顕微鏡画像を提供し、一般市民の方々に、美しい蛍光顕微鏡画像をご覧戴くと同時に科学技術や研究について知って戴くことができた。
  • URL: http://2011.igem.org/Team:HokkaidoU_Japan/HumanPractice