光干渉断層画像化法を応用した肺組織構築イメージングシステムの開発

2013 年度 実績報告書

• 研究領域: 上皮管腔組織の形成・維持と破綻における極性シグナル制御の分子基盤の確立
• 研究課題/領域番号: 24112504
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 阿部 宏之 山形大学, 理工学研究科, 教授 (10375199)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 組織構築 / 応用光学 / 組織診断

研究実績の概要

本研究では、光干渉断層画像化法（オプティカル・コヒーレント・トモグラフィ：OCT）技術を応用し、無侵襲的に管腔組織構造と上皮細胞を画像解析できるイメージングシステムの開発を目的とした。平成25年度は、（1）超高速画像処理技術の開発、（2）マウス肺気管培養システムの確立、（3）肺組織イメージング解析を行った。（1）では、前年度までに用いた中心波長λ0=841.1 nmのSLD光源に代えて中心波長λ0=1300 nmのSLD光源を用いた結果、深さ方向14μm、横方向22μmのより高い分解能を得ることができた。さらに、このOCTシステムに高速演算可能なGPU（Graphics Processing Unit）を導入した結果、画像処理速度の著しい向上が可能となった。（2）では、前年度までに作製した専用培養皿とステンレスメッシュ製ウェルを用い、マウス胎仔（胎生11.5日）胚の培養を行った。その結果、従来よりも気管支の細分岐や上皮細胞の分化が正常に起こる3次元培養システムを確立することができた。（3）では、生後7、14､24日のマウスから採取した肺の組織イメージングを行った結果、気管支の分岐と上皮才能の繊毛運動をリアルタイムでイメージングすることができた。また、ブレオマイシン投与によって肺線維症を誘導した組織を観察した結果、病変部位と正常部位を輝度によって識別できる可能性が示された。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Relationships between oxygen consumption rate, viability and subsequent development of in vivo-derived porcine embryos (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakagami N., Nishida K., Akiyama K., Abe H., Hoshi H., Suzuki C., Yoshioka K.
  • 雑誌名: Theriogenology 巻: 83 ページ: 14-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Imaging of rat brain using short graded-index multimode fiber (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato M., Kanno T., Ishihara S., Suto H., Takahashi T., Kurotani R., Abe H., Nishidate I.
  • 雑誌名: Proc. of the International Society for Optics and Photonics 巻: 8928 ページ: 89281D-1～D-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Macrophage colony-stimulating factor induces prolactin expression in rat pituitary glands (2014)
  • 著者名/発表者名: Hoshino S., Kurotani R., Miyano Y., Sakahara S., Koike K., Maruyama M., Ishikawa F., Sakata I., Abe H., Sakai T.
  • 雑誌名: Zool. Sci. 巻: 31 ページ: 390-397
  • DOI: 10.2108/zs130226
  • 査読あり
• [雑誌論文] Regulation of LH/FSH expression by secretoglobin 3A2 in the mouse pituitary gland (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyano Y., Tahara S., Sakata I., Sakai T., Abe H., Kimura S., Kurotani R.
  • 雑誌名: Cell Tiss. Res. 巻: 356 ページ: 253-260
  • DOI: 10.1007/s00441-014-1794-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mouse brown (b/Tyrp1b) allele inhibits eumelanin but not pheomelanin synthesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirobe T., Ito S., Wakamatsu K., Kawa Y. Abe H.
  • 雑誌名: Zool. Sci. 巻: 31 ページ: 53-63
  • DOI: 10.2108/zsj.31.53
  • 査読あり
• [雑誌論文] ARTにおける新技術・酸素消費と胚評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 阿部宏之
  • 雑誌名: 臨床婦人科産科 巻: 68 ページ: 20-27
• [雑誌論文] 酸素消費測定による胚の品質評価 ―超高感度細胞呼吸測定装置の開発と不妊治療における臨床応用― (2014)
  • 著者名/発表者名: 阿部宏之
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 249 ページ: 19-24
• [学会発表] 新規チップ型受精卵呼吸測定装置を用いた受精卵の客観的評価法の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 志賀尚美、宇都宮裕貴、石橋ますみ、黒澤大樹、渡邉善、菅沼亮太、福原理恵、福井淳史、五十嵐秀樹、高橋俊文、阿部宏之、熊谷仁、寺田幸弘、八重樫伸生
  • 学会等名: 第59回日本生殖医学会学術講演会
  • 発表場所: 東京、京王プラザホテル
  • 年月日: 2014-12-04 – 2014-12-05
• [学会発表] Evaluation the quality of single embryos with a non-invasive and highly sensitive measurement of respiration activity by scanning electrochemical microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Abe H.
  • 学会等名: The 16th Chongqing ART Conference
  • 発表場所: Chongqing, China
  • 年月日: 2014-11-20 – 2014-11-24
  • 招待講演
• [学会発表] OCTを用いたマウス卵巣内卵胞のリアルタイム計測 (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡部裕輝、高倉啓、黒谷玲子、阿部宏之
  • 学会等名: 日本光学会年次学術講演会
  • 発表場所: 東京都、筑波大学東京キャンパス文京校舎
  • 年月日: 2014-11-05 – 2014-11-07
• [学会発表] Novel automated device with the chip electrode for monitoring respiratory activity of embryos (2014)
  • 著者名/発表者名: Kurosawa H., Utsunomiya H., Shiga N., Takahashi A., Ishibashi M., Watanabe Z., Abe H., Terada Y., Takahashi T., Fukui A., Suganuma R., Yaegashi N.
  • 学会等名: 2014 Annual Meeting of American Society for Reproductive Medicine
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 2014-10-18 – 2014-10-22
• [学会発表] 電気化学計測技術を応用した単一細胞ミトコンドリア呼吸機能解析システムの開発と医療応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 阿部宏之、珠玖仁、黒谷玲子
  • 学会等名: 日本化学会第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋市、名古屋大学豊田講堂・野依学術交流館
  • 年月日: 2014-09-27 – 2014-09-29
  • 招待講演
• [学会発表] 光干渉断層画像化法を応用したマウス肺病変組織の非侵襲イメージング (2014)
  • 著者名/発表者名: 黒谷玲子、坂原聖士、長坂みず穂、渡部裕輝、阿部宏之
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山市、岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2014-09-26 – 2014-09-28
• [学会発表] 異なる受精条件で作製したマウス胚の発生能とミトコンドリア機能の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 木村隼己、高倉 啓、坂原聖士、黒谷玲子、阿部宏之
  • 学会等名: 日本動物学会第85回大会
  • 発表場所: 仙台市、東北大学川内北キャンパス
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] 多項目解析技術を駆使したウシ初期胚におけるミトコンドリア呼吸機能の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 阿部宏之、島 麗香、高倉 啓、坂原聖士、黒谷玲子
  • 学会等名: 日本動物学会第85回大会
  • 発表場所: 仙台市、東北大学川内北キャンパス
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] ドップラー光干渉断層画像化技術を応用したマウス卵胞の三次元非侵襲イメージング (2014)
  • 著者名/発表者名: 高倉 啓、黒谷玲子､渡部裕輝、阿部宏之
  • 学会等名: 日本動物学会第85回大会
  • 発表場所: 仙台市、東北大学川内北キャンパス
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] マウス卵子及び初期胚におけるシトクロムcオキシダーゼ（Cox）mRNAの発現解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 黒谷玲子、渡邉剛広、高倉 啓、坂原聖士、阿部宏之
  • 学会等名: 第32回日本受精着床学会学術講演会
  • 発表場所: 東京都、ハイアットリージェンシー東京
  • 年月日: 2014-07-31 – 2014-08-01
• [学会発表] ドップラー光干渉断層画像化法を応用した高感度卵胞3次元イメージング (2014)
  • 著者名/発表者名: 高倉 啓、黒谷玲子、渡部裕輝、阿部宏之
  • 学会等名: 第32回日本受精着床学会学術講演会
  • 発表場所: 東京都、ハイアットリージェンシー東京
  • 年月日: 2014-07-31 – 2014-08-01
• [学会発表] シトクロムcオキシダーゼ（Cox）mRNA発現解析による単一ブタ胚品質評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂原聖士、渡邉剛広、坂上信忠、黒谷玲子、阿部宏之
  • 学会等名: 第32回日本受精着床学会学術講演会
  • 発表場所: 東京都、ハイアットリージェンシー東京
  • 年月日: 2014-07-31 – 2014-08-01
• [学会発表] 多項目解析技術を駆使したウシ初期胚ミトコンドリア呼吸機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 阿部宏之、島 麗香、今井祐未、高倉 啓、坂原聖士、黒谷玲子
  • 学会等名: 第32回日本受精着床学会学術講演会
  • 発表場所: 東京都、ハイアットリージェンシー東京
  • 年月日: 2014-07-31 – 2014-08-01
• [学会発表] 蛍光プローブJC-10を用いたウシ初期胚におけるミトコンドリア膜電位活性の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 坂田昂弥、高倉 啓、黒谷玲子、阿部宏之
  • 学会等名: 日本動物学会平成26年度東北支部大会
  • 発表場所: 盛岡市、岩手大学復興祈念銀河ホール
  • 年月日: 2014-07-12 – 2014-07-13
• [学会発表] ドップラー光干渉断層撮影法を応用したマウス卵胞の高感度3次元イメージング解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高倉 啓、黒谷玲子、渡部裕輝、阿部宏之
  • 学会等名: 日本動物学会平成26年度東北支部大会
  • 発表場所: 盛岡市、岩手大学復興祈念銀河ホール
  • 年月日: 2014-07-12 – 2014-07-13
• [学会発表] ドップラー光干渉断層画像化技術を応用した3次元卵胞イメージングシステムの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高倉 啓、黒谷玲子、渡部裕輝、阿部宏之
  • 学会等名: 第55回日本卵子学会
  • 発表場所: 神戸市、神戸国際会議場
  • 年月日: 2014-05-17 – 2014-05-18
• [学会発表] 光干渉断層撮影法を応用したマウス卵胞の非侵襲イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 高倉啓、坂原聖士、黒谷玲子、渡部裕輝、阿部宏之
  • 学会等名: 第51回東北生殖医学会
  • 発表場所: 青森市、青森市文化観光交流施設「ねぶたの家 ワ・ラッセ」
  • 年月日: 2013-11-02 – 2013-11-02
• [学会発表] 光干渉断層画像化法を応用したマウス卵胞の非侵襲イメージングシステムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 阿部宏之、高倉啓、黒谷玲子、渡部裕輝
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山市、岡山大学津島キャンパス
  • 年月日: 2013-09-26 – 2013-09-28
• [学会発表] 光干渉断層画像化法を用いたマウス卵巣内卵胞の非侵襲的定量解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高倉 啓、黒谷玲子、渡部裕輝、阿部宏之
  • 学会等名: 第106回日本繁殖生物学会大会
  • 発表場所: 東京都、東京農工大学農学部府中キャンパス
  • 年月日: 2013-09-12 – 2013-09-14
• [学会発表] 光干渉断層画像化法を応用したマウス卵胞の非侵襲イメージングシステムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 阿部宏之、高倉啓、坂原聖士、黒谷玲子、渡部裕輝
  • 学会等名: 第31回日本受精着床学会学術講演会
  • 発表場所: 別府市、別府国際コンベンションセンター
  • 年月日: 2013-08-08 – 2013-08-09
• [学会発表] 先端工学技術を応用した生殖細胞品質診断システムの開発と臨床応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 阿部宏之
  • 学会等名: 第31回日本受精着床学会学術講演会
  • 発表場所: 別府市、別府国際コンベンションセンター
  • 年月日: 2013-08-08 – 2013-08-09
  • 招待講演
• [学会発表] 電気化学計測技術を応用したヒト胚品質評価法の開発と不妊治療における臨床的有用性に関する研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 熊迫陽子、後藤香里、小池恵、大津英子、長木美幸、城戸京子、佐藤晶子、宇津宮隆史、荒木康久、阿部宏之
  • 学会等名: 第31回日本受精着床学会学術講演会
  • 発表場所: 別府市、別府国際コンベンションセンター
  • 年月日: 2013-08-08 – 2013-08-09
  • 招待講演
• [学会発表] 光干渉断層画像化法を応用したマウス卵胞の非侵襲イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 阿部宏之、高倉啓、坂原聖士、黒谷玲子、渡部裕輝
  • 学会等名: 日本動物学会平成25年度東北支部大会
  • 発表場所: 秋田市、秋田大学手形キャンパス大学会館クレール
  • 年月日: 2013-07-20 – 2013-07-20
• [学会発表] リアルタイム培養細胞観察システムを用いたウシ体外受精胚の発生解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今井裕美、田村 涼、古舘 晃、高倉 啓、坂原聖士、荒井康子、黒谷玲子、阿部宏之
  • 学会等名: 日本動物学会平成25年度東北支部大会
  • 発表場所: 秋田市、秋田大学手形キャンパス大学会館クレール
  • 年月日: 2013-07-20 – 2013-07-20
• [学会発表] 光干渉断層画像化法を応用したマウス肺病変組織の非侵襲イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 長坂みず穂、坂原聖士、渡部裕輝、阿部宏之、黒谷玲子
  • 学会等名: 日本動物学会平成25年度東北支部大会
  • 発表場所: 田市、秋田大学手形キャンパス大学会館クレール
  • 年月日: 2013-07-20 – 2013-07-20
• [学会発表] Development of a novel imaging technique in a respiratory system diagnosis using optical coherence tomography (2013)
  • 著者名/発表者名: Kurotani R., Sakahara S., Nagasaka M., Watanabe Y., Abe H.
  • 学会等名: The First International Meeting for Epithelial Tubulology
  • 発表場所: Conference Hall, Hokkaido University, Sapporo, Japan
  • 年月日: 2013-06-22 – 2013-06-23
• [学会発表] 光干渉断層撮影法を応用したマウス卵巣内卵胞の非侵襲的観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高倉啓、栢本亮太、黒谷玲子、渡部裕輝、阿部宏之
  • 学会等名: 第54回日本卵子学会
  • 発表場所: 東京都、学術総合センター
  • 年月日: 2013-05-25 – 2013-05-26
• [備考] 山形大学理工学バイオ化学工学科「研究科 阿部研究室」
  • URL: http://abe-labo.yz.yamagata-u.ac.jp/index.html
• [備考] 山形大学研究者情報
  • URL: http://yudb.kj.yamagata-u.ac.jp/html/100000176_ja.html