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2023 年度 実績報告書

多元的な低侵襲生体イメージングを実現する高速二光子顕微鏡法

研究課題

研究課題/領域番号 22H02756
配分区分補助金
研究機関順天堂大学

研究代表者

大友 康平  順天堂大学, 大学院医学研究科, 准教授 (40547204)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード二光子顕微鏡 / スピニングディスク共焦点顕微鏡 / ボリュームイメージング / ナノマテリアル / ライトシート顕微鏡
研究実績の概要

本課題は、生体内現象の高速可視化・低侵襲可視化を主眼に置いた顕微イメージング技術開発を目的とする。
2023 年度は、研究代表者がこれまでに取り組んできた高速生体イメージング技術である二光子スピニングディスク共焦点顕微鏡法について、更なる技術改変を達成した。具体的には、液体レンズによる焦点面走査機構を導入することにより、生体脳の高速三次元体積イメージングに成功した。本成果は原著論文として投稿され、受理された (Ataka et al., Biomed. Opt. Express 2024)。
また、生体脳イメージングについて、生体脳形状を保持したまま長期間にわたって観察が可能な新規光学窓の作成に成功した。本成果も原著論文として投稿され、受理された (Takahashi et al., Commun. Biol. 2024)。
さらに、本課題から派生して簡易的かつハイスループットな光シート顕微鏡法の開発に成功したことから、プレプリントの投稿 (Otomo et al., bioRxiv 2023)、GitHubを経由したopen source化を行なった。
関連する顕微光学技術について、日本語総説執筆、日本語書籍分担執筆を行い、上記の成果についても一部報告を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の計画では想定していなかった新技術として、簡易的な光シート顕微鏡法の開発に成功した。

今後の研究の推進方策

確立してきたイメージング技術について、高速撮像性能・低侵襲性能に基づく生体イメージング応用を展開する。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Large-scale cranial window for in vivo mouse brain imaging utilizing fluoropolymer nanosheet and light-curable resin2024

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Taiga、Zhang Hong、Agetsuma Masakazu、Nabekura Junichi、Otomo Kohei、Okamura Yosuke、Nemoto Tomomi
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 7 ページ: 232

    • DOI

      10.1038/s42003-024-05865-8

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Multibeam continuous axial scanning two-photon microscopy for in vivo volumetric imaging in mouse brain2024

    • 著者名/発表者名
      Ataka Mitsutoshi、Otomo Kohei、Enoki Ryosuke、Ishii Hirokazu、Tsutsumi Motosuke、Kozawa Yuichi、Sato Shunichi、Nemoto Tomomi
    • 雑誌名

      Biomedical Optics Express

      巻: 15 ページ: 1089-1101

    • DOI

      10.1364/boe.514826

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ライトシート蛍光顕微鏡と組織透明化技術の概論2024

    • 著者名/発表者名
      吉川亮, 大友康平, 洲崎悦生
    • 雑誌名

      OPTRONICS

      巻: 43 ページ: 65-69

  • [雑誌論文] Autophagosome development and chloroplast segmentation occur synchronously for piecemeal degradation of chloroplasts2023

    • 著者名/発表者名
      Izumi Masanori、Nakamura Sakuya、Otomo Kohei、Ishida Hiroyuki、Hidema Jun、Nemoto Tomomi、Hagihara Shinya
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1101/2023.10.11.561947

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] All-synchronized picosecond pulses and time-gated detection improve the spatial resolution of two-photon STED microscopy in brain tissue imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Ishii Hirokazu、Otomo Kohei、Chang Ching-Pu、Yamasaki Miwako、Watanabe Masahiko、Yokoyama Hiroyuki、Nemoto Tomomi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 18 ページ: e0290550

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0290550

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] descSPIM: Affordable and Easy-to-Build Light-Sheet Microscopy for Tissue Clearing Technique Users2023

    • 著者名/発表者名
      Otomo Kohei、Omura Takaki、Nozawa Yuki、Saito Yuri、Susaki Etsuo A.
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1101/2023.05.02.539136

    • オープンアクセス
  • [学会発表] Multi-line lasers help simplify light sheet microscopes targeting clinical applications2024

    • 著者名/発表者名
      M. Haahr, M. Radmark, K. Otomo, E. A. Susaki, S. Edwards
    • 学会等名
      Focus On Microscopy 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] All-pulsed two-photon STED microscopy for brain tissue nanoimaging2024

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Ishii, Joe Sakamoto, Kohei Otomo, Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      Focus On Microscopy 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] descSPIM: affordable and easy-to-build light-sheet microscope for tissue-clearing technique Users2024

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo, Takaki Omura, Yuki Nozawa, Yuri Saito, Yuki Watakabe, Shigehiro Yagishita, Hitoshi Uchida, Kazuki Tainaka, Tomomi Nemoto, Akinobu Hamada, Etsuo A. Susaki
    • 学会等名
      Focus On Microscopy 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] descSPIM: user-affordable DIY light-sheet microscope for tissue-clearing technique users2024

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo
    • 学会等名
      IINS Bordeaux & NIPS joint symposium
    • 招待講演
  • [学会発表] 透明化組織イメージング用DIYライトシート顕微鏡の開発とアプリケーション2023

    • 著者名/発表者名
      大友康平
    • 学会等名
      第 46 回日本分子生物学会年会
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] descSPIM: desk-side 3D imaging with compact DIY light sheet microscope2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo, Etsuo A. Susaki
    • 学会等名
      IMC20; The 20th International Microscopy Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] High speed/throughput bioimaging utilizing novel volumetric fluorescence microscopy2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo
    • 学会等名
      Neurolunch; Colombia Univ. Biological Sciences
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Novel volumetric fluorescence microscopy for high speed/throughput imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo
    • 学会等名
      Retreat for Multidimensional Analysis of Memory Mechanisms
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] ライトシート顕微鏡実践ガイド組織透明化&ライブイメージング (分担執筆:透明化(固定)組織編 I-6 descSPIMの概要と撮影例; シンプルで低コストなDIYライトシート顕微鏡)2023

    • 著者名/発表者名
      大村鷹希, 大友康平, 洲﨑悦生
    • 総ページ数
      203
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758122689

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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