Research Abstract |
ポストゲノムのための遺伝子機能の分析,解析技術が求められている。蛍光や生物発光を利用して生物が生きた状態(in vivo)でその遺伝子発現を観察する技術は,生命科学におけるきわめて重要なツールとなっている。最近,各種レポータ遺伝子を組み込んだトランスジェニック動物や植物が作出され,これを利用した遺伝子発現の分析法が広く普及してきている。これは光計測技術の有する非侵襲,リアルタイム,イメージング,といった特長を生かしたものである。しかしながら生体の光散乱特性により,その観察対象は組織切片や,細胞,あるいは開腹した臓器などの透明な試料や組織表面に限られ,計測方法も旧来の蛍光・発光画像計測技術の域を出てはいない。生体の,in vivo, in situ計測という点においてまだ多くの技術的課題を残しているといえる。われわれは,マウスなどの実験動物を対象に,生体に侵襲を与えず,生体内部における遺伝子発現の動態計測を行うための新規技術の研究開発を目指し,超音波を援用した超音波タグ蛍光検出法の研究開発を行っている。これは,超音波の生体透過性と超音波-光相互作用を利用し,生体内部の光学特性を光散乱による効果を排除して計測しようとするものである。本年度研究ではその原理に関する検証として,集束超音波での音場焦点における蛍光強度変調効果の分析と,この原理に基づく画像化の検討を行った。その結果,生体模擬試料を用いて散乱体内部における蛍光物質分布の検出に成功した。今後は,実際の生体組織を用いた計測,さらにGFPなどの蛍光レポータ遺伝子導入マウスを用いてシステム化研究を行う予定である。この技術は,蛍光レポータ遺伝子だけでなく,各種の外因性蛍光マーカを用いた生体機能計測への応用が可能であり,新しい生体の生理・機能情報計測技術として,将来的には基礎研究としての分子生物学から遺伝子治療などの医療応用にわたる広範な研究分野に対し,強力な計測ツールとなりうると考えられる。
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