• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2014 年度 実施状況報告書

組織内環境の多光子励起イメージングによる新奇検査・診断法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 25560411
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) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード組織染色 / 蛍光色素 / ソルバトクロミズム / 多光子顕微鏡
研究実績の概要

本研究の目的は、ヒトの組織などに適用可能な、組織浸透性が高く深部において組織の構造を描出可能な、新しい蛍光色素の開発である。本研究計画では、特にソルバトクロミズムによる環境応答性に着目し、私たちが予備的検討から見出した、組織構造に応じて蛍光波長が変化する化合物を基本に、組織染色性が高く実用に足る新奇蛍光色素を開発することを目指している。前年度には、基本構造についての検討を行ない、化合物に要求される性質の方向性が見えてきたために、今年度は、そのような化合物の合成方法についての検討を行なった。一方で、目的となる化合物を入手できて組織の深部までを染色できたとしても、評価するためには、まず、組織の深部を明瞭にイメージングする技術が必要となる。そこで、H26年度では、その方法について検討を行なった。固定組織においては散乱が増大し、深部の可視化が困難になることが知られている。これを克服する方法として、2, 2'-thiodiethanolを利用した組織の透徹化法に関しての検討を行なった。また、深部観察の際の、試料と対物レンズの浸液との間の屈折率差から生じる球面収差を、光学的に補正する技術の改良についても、前年度に引き続き取り組んだ。3次元的なイメージングにおいては、焦点面をずらしながら多数の光学断層像を取得する必要があるために、より高速なイメージング法が求められる。このような高速な画像取得法は、本研究で開発を目指す蛍光色素を生きた個体に対して適用する場合にも有用である。そこで、高速に光学断層像の取得が可能な、スピニングディスク式の多点走査型2光子顕微鏡の改良にも取り組んだ。今後は、これらの技術を有効に活用して、新規設計の蛍光分子について評価を実施する計画である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初計画においては2年目のH26年度中には新設計の化合物を入手して評価を手がけている予定であったが、発注先の状況などからH27年度に回すことになった。このため、H26年度には、評価方法についての検討を重点的に実施した。

今後の研究の推進方策

新設計の化合物については、発注先との交渉を済ませており、納品時期も確定しているため、H27年度には、これら化合物についての一定の成果が期待できる。また、H26年度に手がけた高速のイメージング手法については、評価に要する時間を短縮し、効率的に研究を進めることを可能にする。更に、最終的に目指しているin vivoイメージングへの適用についても、予備的な検討は済ませているため、新設計の化合物についても早い段階から実験に取り入れて結果に結びつけていく計画である。

次年度使用額が生じた理由

H26年度には新設計の化合物の合成を外注する計画であったが、発注先の状況などからH27年度に遅らせることになったため。

次年度使用額の使用計画

新設計の化合物を入手後に行なう基本的評価の実験項目についても合わせてH27年度にずらす必要があり、次年度に繰り越した分は、これらの実験のための消耗品の購入に使用する。また、in vivoイメージングのために新設計の化合物を個体の組織へ投与する方法について、有識者に実験手法を習うなどの必要が生じる可能性が考えられる。その場合、必要に応じて、その情報収集のための旅費として使用する可能性がある。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Transmissive liquid crystal devices correcting the spherical aberrations in laser scanning microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Ayano Tanabe,Terumasa Hibi, Kenji Matsumoto, Masafumi Yokoyama, Makoto Kurihara,Sari Ipponjima, Nobuyuki Hashimoto, Tomomi Nemoto
    • 雑誌名

      Proc. SPIE

      巻: 9335 ページ: in press

    • DOI

      10.1117/12.2076342

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Two-photon excitation fluorescence microscopy and its application for functional connectomics2015

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Nemoto, Ryosuke Kawakami, Terumasa Hibi, Koichiro Iijima, Kohei Otomo
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 64 ページ: 9-15

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfu110

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Rapid Optical Clearing Protocol using 2,2-Thiodiethanol for Microscopic Observation of Fixed Mouse Brain2014

    • 著者名/発表者名
      Yuka Aoyagi, Ryosuke Kawakami, Hisayuki Osanai, Terumasa Hibi, Tomomi Nemoto
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 10 ページ: e0116280

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0116280

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Two-Photon Excitation STED Microscopy by Utilizing Transmissive Liquid Crystal Devices2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo, Terumasa Hibi, Yuichi Kozawa,Makoto Kurihara,Nobuyuki Hashimoto, Hiroyuki Yokoyama, Shunichi Sato, Tomomi Nemoto
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 22 ページ: 28215-28221

    • DOI

      10.1364/OE.22.028215

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ultrasensitive imaging of Ca2+ dynamics in pancreatic acinar cells of Yellow Cameleon-Nano transgenic mice2014

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Oshima, Takaeshi Imamura, Atsuko Shintani, Hiroko Kajiura-Kobayashi, Terumasa Hibi, Takeharu Nagai, Shigenori Nonaka, Tomomi Nemoto
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.

      巻: 15 ページ: 19971-19986

    • DOI

      10.3390/ijms151119971

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 7-ps optical pulse generation from a 1064-nm gain-switched laser diode and its application for two-photon microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Yuta Kusama,Yuichiro Tanushi, Masami Yokoyama, Ryosuke Kawakami, Terumasa Hibi,Yuichi Kozawa, Tomomi Nemoto, Shunichi Sato, Hiroyuki Yokoyama
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 22 ページ: 5746-5753

    • DOI

      10.1364/OE.22.005746

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 新規レーザー光学技術を用いた生体マウス脳深部イメージングの現状2014

    • 著者名/発表者名
      根本 知己, 川上 良介, 日比 輝正, 飯島 光一郎, 大友 康平
    • 雑誌名

      Plant Morphology

      巻: 26 ページ: 31-35

  • [学会発表] Transmissive liquid crystal devices correcting the spherical aberrations in laser scanning microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Ayano Tanabe,Terumasa Hibi, Kenji Matsumoto, Masafumi Yokoyama, Makoto Kurihara, Sari Ipponjima, Nobuyuki Hashimoto, Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      SPIE Photonics West BiOS
    • 発表場所
      The Moscone Center (SanFrancisco, USA)
    • 年月日
      2015-02-07
  • [学会発表] Improvement of multi-photon microscopy by utilizing new laser technologies2015

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Nemoto, Terumasa Hibi, Ryosuke Kawakami, Koichiro Iijima, Kohei Otomo
    • 学会等名
      International Symposium on Multi-dimensional fluorescence live imaging of cellular function and molecular activities
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-01-26
    • 招待講演
  • [学会発表] 2光子スピニングディスク共焦点顕微鏡による紡錘体形成の3Dライブイメージング2015

    • 著者名/発表者名
      村田隆、大友康平、日比輝正、川上良介、中山博史、根本知己
    • 学会等名
      物質・デバイス領域共同研究拠点公開シンポジウム
    • 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
      2015-01-23
  • [学会発表] 2光子スピニングディスク顕微鏡の広視野化と植物紡錘体の4Dイメージングへの適用2015

    • 著者名/発表者名
      村田隆、大友康平、日比輝正、川上良介、中山博史、根本知己、長谷部光泰
    • 学会等名
      定量生物の会第7回年会
    • 発表場所
      九州大学筑紫キャンパス(福岡県春日市)
    • 年月日
      2015-01-11
  • [学会発表] IMPROVEMENT OF THE SPATIAL RESOLUTION OF TWO-PHOTON MICROSCOPY BY UTILIZING TRANSMISSIVE LIQUID CRYSTAL DEVICES2014

    • 著者名/発表者名
      大友康平、日比輝正、小澤祐市、一本嶋佐理、横山弘之、佐藤俊一、根本知己
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-11-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Improvement of spatial and temporal resolution in two-photon excitation Microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo, Terumasa Hibi, Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      G3 Meeting Japanese Nano-Macro Materials, Devices and System Research Alliance
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2014-11-21
  • [学会発表] Excitation spectral imaging by utilizing supercontinuum laser light source2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo, Terumasa Hibi, Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      G3 Meeting Japanese Nano-Macro Materials, Devices and System Research Alliance
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2014-11-21
  • [学会発表] 新規レーザー走査型顕微鏡を用いた生体内微細構造の可視化2014

    • 著者名/発表者名
      大友康平、日比輝正、根本知己
    • 学会等名
      IIRS創立十周年記念学術講演会
    • 発表場所
      東京大学伊藤国際学術研究センター(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-11-07
  • [学会発表] Improvement of spatial and temporalresolution of two-photon excitation microscopy for biologicalspecimens2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo, Terumasa Hibi, Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      HOKUDAI-NCTU Joint Symposium (Extension from RIES-CIS Symposium) on Nano, Photo and Bio Sciences
    • 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
      2014-09-11
    • 招待講演
  • [学会発表] 2光子スピニングディスク顕微鏡による紡錘体形成過程の3Dタイムラプス解析2014

    • 著者名/発表者名
      村田隆,大友康平,日比輝正,川上良介,中山博史,野中茂紀,根本知己,長谷部光泰
    • 学会等名
      日本植物形態学会第26回総会・大会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス(神奈川県川崎市)
    • 年月日
      2014-09-11
  • [学会発表] スーパーコンティニュウム光を用いた多色励起高速共焦点顕微鏡法2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤里紗、日比輝正、大友康平、一本嶋佐理、大嶋佑介、今村健志、根本知己
    • 学会等名
      日本バイオイメージング学会第23回学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学吹田キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2014-09-05
  • [学会発表] 励起レーザー光学系の最適化による多点走査方式2光子顕微鏡法の改良2014

    • 著者名/発表者名
      渡邊裕貴、大友康平、日比輝正、村田隆、川上良介、中山博史、根本知己
    • 学会等名
      日本バイオイメージング学会第23回学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学吹田キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2014-09-05
  • [学会発表] Improvement of Spatial and Temporal Resolutions of Multi-Photon Excitation Microscopy for Live Specimens2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo, Terumasa Hibi, Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      第37回内藤コンファレンス
    • 発表場所
      ヒルトンニセコビレッジ(北海道ニセコ町)
    • 年月日
      2014-07-15 – 2014-07-18
  • [学会発表] 透過型液晶デバイスを用いて作成した光渦による多光子励起STED顕微鏡の開発2014

    • 著者名/発表者名
      大友康平、日比輝正、小澤祐市、横山弘之、佐藤俊一、根本知己
    • 学会等名
      附置研究所間アライアンスによるナノとマクロをつなぐ物質・デバイス・システム創製戦略プロジェクト-平成25年度成果報告会-
    • 発表場所
      大阪大学大学会館(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2014-05-30
  • [学会発表] Multipoint multiphoton microscope2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nakayama, Kohei Otomo, Takashi Murata, Terumasa Hibi, Ryosuke Kawakami, Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      Focus on Microscopy 2014
    • 発表場所
      University of Sydney (Sydney, Australia)
    • 年月日
      2014-04-15
  • [学会発表] Development of the stimulated emission depletion microscope using transmission-type liquid crystal devices2014

    • 著者名/発表者名
      Kohei Otomo, Terumasa Hibi, Yuichi Kozawa, Hiroyuki Yokoyama, Shunichi Sato, Tomomi Nemoto
    • 学会等名
      Focus on Microscopy 2014
    • 発表場所
      University of Sydney (Sydney, Australia)
    • 年月日
      2014-04-14
  • [備考] 光細胞生理研究分野(根本研)

    • URL

      http://www.es.hokudai.ac.jp/labo/mcb/

URL: 

公開日: 2016-05-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi