2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a Bio-Raman Microscope to Enable Long Term Monitoring of Single Cells
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15H03821
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
盛田 伸一 東北大学, 理学研究科, 准教授 (40462741)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ラマン顕微鏡 / 細胞 / スペクトル解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在，生細胞の局所のラマンスペクトルを計測できるようになっている．生細胞に光を当てラマン散乱スペクトルを計測できるようなバイオラマン顕微鏡を開発した．数理解析することで，造血細胞HL60・HeLa細胞の内部状態について実験的な知見を得ることができた．細胞を顕微鏡ステージで飼育しながらラマン計測を行った．生細胞の動きに対応できるように，電動ステージを取り付ける等した．造血細胞HL60において，未分化状態から分化・アポトーシスに移行するダイナミクスは，未分化細胞の内部状態に依存することが，ラマン計測および数理解析により明らかになった．任意の分化状態へ誘導しようとする再生医療の観点からも，得られた情報は重要である．複雑で大量なラマンスペクトルを数理解析するための新規な方法を開発した．一つは，スペクトルの最短の長さを考慮することにより，不必要な背景成分を自動的に除去する方法であり，これにより，数百～千個のスペクトルを一括で自動的に，統計解析できるようになった．この手法は混合物系における未知試料の濃度定量に応用することが可能で，一般的な分析化学の手法として，拡張できることが分かった．つまり，ラマン計測による単一生細胞のその場分析が可能な状況となった．もう一つは，多変量のダイナミクスの信号変化を順序付ける手法を開発し，これにより，未分化細胞が分化する過程において，位相に相当する，内部状態の時間情報についても得ることができるようになった．ラマン計測を用いて，未分化細胞の位相に相当する「細胞周期」を決定できそうだ，ということが分かった．
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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