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「イメージンク」とサイレントキーワードを含む研究
【情報学】人間情報学：リアルタイム ／イメージンクを含む研究件
❏超高分解能放射線画像化装置開発と細胞内α核種分布のリアルタイム計測(18K19909)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】山本 誠一 名古屋大学, 医学系研究科(保健), 教授 (00290768)
【キーワード】アルファ線 / 飛跡 / リアルタイム / 共晶体シンチレータ / 空間分解能 (他11件)
【概要】1μm径の共晶体シンチレータとテーパー型ファイバープレート、高感度CCDカメラを組み合わせ、アルファ線の飛跡をリアルタイムで画像化するイメージング装置の開発に成功した。テーパー型ファイバープレートを2段用いることにより、空間分解能を飛躍的に向上させ、共晶体シンチレータ中を走行するα線に飛跡画像をリアルタイムで撮像できた。α線に対する空間分解能は約11μmであった。画像の飛跡方向のプロファイルを解析...
❏高齢者のパーソナライズドケアを目指したイメージング看護学の確立(16H02694)
【研究テーマ】基礎看護学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】真田 弘美 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50143920)
【キーワード】イメージング / 褥瘡 / 点滴 / 尿意 / 超音波画像 (他16件)
【概要】本研究では、地域包括ケアシステムのスキームに適合した新たな看護ケアの提供手段として、「高齢者のパーソナライズドケアを目指したイメージング看護学の確立」を目指した。認知機能の低下により精神・身体の不快感・苦痛を正確に表出することのできない患者に対し、高齢者の精神状態、身体状態をモニタリングするセンサシステムを構築し、様々な異変を精度よく予測するアルゴリズムを提案することを目的とした。不快感、尿意、創...
❏音響的フーリエ変換による超音波リアルタイムイメージング(07650508)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】中島 真人 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (20051766)
【キーワード】超音波 / 極限環境 / 不可視情報 / リアルタイム / イメージング (他7件)
【概要】本研究の目的は,(1)物体のフーリエ変換を音波によって瞬時に行い,その情報を計算機内にて高速に逆フーリエ変換することにより像再生を行う新たな手法を開発すること,また(2)ガラス,ステンレス等光学的に透明な物体や火炎,霧内,汚泥中など極限状況下にある物体を映像化する実験を行って,本手法の有効性を検証することである. 本研究では,まず透過型音響的フーリエ変換システムを製作した.これは,送信面から受信面...
【情報学】人間情報学：アレイ・アンテナ ／イメージンクを含む研究件
❏プラスチック地雷可視化システムのための低相互結合アレイアンテナの実現への挑戦(22651062)
【研究テーマ】社会システム工学・安全システム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】廣瀬 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70199115)
【キーワード】テーパ・スロット・アンテナ / マイクロ波 / 超高帯域(UWB) / イメージング / アレイアンテナ (他12件)
【概要】以前にわれわれが提案したWalled LTSAはその開口面での壁面が、導波管を単純に切断したものと同等であった。そこに、次の2つの新構造を導入した。(a)開口端の方形終端形状を自由な曲線とし、特に漸近的な開口として等価的な開口面積の増大を図る。(b)金属壁に溝(トレンチ)をつけ曲線開口と滑らかにつなぐ。これらの構造によって、8-12GHzの広い帯域にわたって5dB程度以上の直接結合の低減を実現した...
❏複素ニューラルネットワークによる柔軟なミリ波セキュリティ・イメージングの基礎研究(21300089)
【研究テーマ】感性情報学・ソフトコンピューティング
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】廣瀬 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70199115)
【キーワード】ミリ波セキュリティ・イメージング / ニューラルネットワーク / 複素自己組織化マップ / アレイ・アンテナ / ミリ波 (他14件)
【概要】本研究によって、次の成果を得た。(1)複数の複素自己組織化マップ間で相互情報量を観測し、それによって自己組織化ダイナミクスを変調することにより、空間テクスチャと周波数テクスチャという異質な情報を有機的に統合できることを明らかにした。われわれは、この相互情報量(mutual information)に基づくCSOM処理方式をμCSOM(ミューCSOM)と名づけた。(2)実時間情報取得のため8直線テー...
【情報学】人間情報学：アンテナ ／イメージンクを含む研究件
❏プラスチック地雷可視化システムのための低相互結合アレイアンテナの実現への挑戦(22651062)
【研究テーマ】社会システム工学・安全システム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】廣瀬 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70199115)
【キーワード】テーパ・スロット・アンテナ / マイクロ波 / 超高帯域(UWB) / イメージング / アレイアンテナ (他12件)
【概要】以前にわれわれが提案したWalled LTSAはその開口面での壁面が、導波管を単純に切断したものと同等であった。そこに、次の2つの新構造を導入した。(a)開口端の方形終端形状を自由な曲線とし、特に漸近的な開口として等価的な開口面積の増大を図る。(b)金属壁に溝(トレンチ)をつけ曲線開口と滑らかにつなぐ。これらの構造によって、8-12GHzの広い帯域にわたって5dB程度以上の直接結合の低減を実現した...
❏複素ニューラルネットワークによる柔軟なミリ波セキュリティ・イメージングの基礎研究(21300089)
【研究テーマ】感性情報学・ソフトコンピューティング
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】廣瀬 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70199115)
【キーワード】ミリ波セキュリティ・イメージング / ニューラルネットワーク / 複素自己組織化マップ / アレイ・アンテナ / ミリ波 (他14件)
【概要】本研究によって、次の成果を得た。(1)複数の複素自己組織化マップ間で相互情報量を観測し、それによって自己組織化ダイナミクスを変調することにより、空間テクスチャと周波数テクスチャという異質な情報を有機的に統合できることを明らかにした。われわれは、この相互情報量(mutual information)に基づくCSOM処理方式をμCSOM(ミューCSOM)と名づけた。(2)実時間情報取得のため8直線テー...
【情報学】人間情報学：ミリ波 ／イメージンクを含む研究件
❏プラスチック地雷可視化システムのための低相互結合アレイアンテナの実現への挑戦(22651062)
【研究テーマ】社会システム工学・安全システム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】廣瀬 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70199115)
【キーワード】テーパ・スロット・アンテナ / マイクロ波 / 超高帯域(UWB) / イメージング / アレイアンテナ (他12件)
【概要】以前にわれわれが提案したWalled LTSAはその開口面での壁面が、導波管を単純に切断したものと同等であった。そこに、次の2つの新構造を導入した。(a)開口端の方形終端形状を自由な曲線とし、特に漸近的な開口として等価的な開口面積の増大を図る。(b)金属壁に溝(トレンチ)をつけ曲線開口と滑らかにつなぐ。これらの構造によって、8-12GHzの広い帯域にわたって5dB程度以上の直接結合の低減を実現した...
❏複素ニューラルネットワークによる柔軟なミリ波セキュリティ・イメージングの基礎研究(21300089)
【研究テーマ】感性情報学・ソフトコンピューティング
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】廣瀬 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70199115)
【キーワード】ミリ波セキュリティ・イメージング / ニューラルネットワーク / 複素自己組織化マップ / アレイ・アンテナ / ミリ波 (他14件)
【概要】本研究によって、次の成果を得た。(1)複数の複素自己組織化マップ間で相互情報量を観測し、それによって自己組織化ダイナミクスを変調することにより、空間テクスチャと周波数テクスチャという異質な情報を有機的に統合できることを明らかにした。われわれは、この相互情報量(mutual information)に基づくCSOM処理方式をμCSOM(ミューCSOM)と名づけた。(2)実時間情報取得のため8直線テー...
【情報学】情報学フロンティア：潜在構造 ／イメージンクを含む研究件
❏マルコフ確率場モデルによる科学技術計測イメージングデータからの潜在構造推定(25280090)
【研究テーマ】ソフトコンピューティング
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】岡田 真人 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (90233345)
【キーワード】画像処理 / ベイズ推論 / イメージング / 潜在構造 / ビッグデータ (他6件)
【概要】本研究の目的は，イメージングデータから画像の潜在構造を抽出するアルゴリズムを提案することである．当初の目的としていた，MRFモデルのハイパーパラメータを用いたフィルタ幅の自動推定，MRFモデルと反応拡散方程式との対応の明確化，ハイパーパラメータ分布推定を行った．さらに，アルゴリズムに関して，分布推定の解析的な評価手法の開発を行い，画像のダウンサンプリングの影響評価を行った．アルゴリズム提案だけでな...
❏情報科学・計算機科学における描像の可視化に関する研究(20240020)
【研究テーマ】感性情報学・ソフトコンピューティング
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008-04-08 - 2013-03-31
【研究代表者】岡田 真人 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (90233345)
【キーワード】情報統計力学 / 可視化 / 次元圧縮 / クラスタリング / ビッグデータ (他18件)
【概要】本研究の目的は，経験や学習から形成されるヒトの心の中の描像を，数値計算や計測のデータから客観的手法で可視化する手法を研究することである．具体的には，情報科学と計算機科学での描像を，物理学のスピン系で発展した手法を用いて可視化する．脳の記憶のモデルである連想記憶モデルをテストケースとして，シナプス抑圧の影響，K-SAT問題，量子揺らぎの性質解明など，様々な事例において，描像の可視化を行った． ...
【情報学】情報学フロンティア：画像復元 ／イメージンクを含む研究件
❏細胞集団での視覚特徴表現の学習依存的変化の解析(17K13276)
【研究テーマ】脳計測科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (30723259)
【キーワード】デコーディング / 大脳皮質 / 視覚野 / マウス / 2光子イメージング (他12件)
【概要】本研究ではマウスの大脳皮質一次視覚野における視覚情報表現及び学習による情報表現の変化の解明を目的とした。自然画像に含まれる情報は少数の細胞の活動から取り出すことができることを明らかにした。また、同じ画像を繰り返し提示した時に、神経活動はある程度のばらつきを示したのに対して、そこから得られる画像パターンは比較的ばらつきが少なく、再現性良く表現されていた。これらの結果から、マウスの一次視覚野では不安定...
❏大脳皮質視覚野の細胞集団における注意の視覚表現への影響(15K16573)
【研究テーマ】脳計測科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (30723259)
【キーワード】デコーディング / 視覚 / イメージング / 脳 / 注意 (他6件)
【概要】本研究では神経細胞集団による感覚情報の表現および、その状況依存的な修飾の解明を目的とした。特に、マウスの大脳皮質視覚野を対象として、集団神経活動での自然画像の表現や視覚弁別課題中の視覚応答を調べた。成果として、マウス一次視覚野においては、個々の細胞が表現する情報が多様であることで、少数の細胞により自然画像の表現が可能になっていることを明らかにした。また、予備実験の結果からマウス視覚野の視覚応答は弁...
【情報学】情報学フロンティア：ニューラルネットワーク ／イメージンクを含む研究件
❏電磁波・光波の偏波情報を扱う四元数ニューラルネットワーク理論の構築と工学的体系化(15H02756)
【研究テーマ】ソフトコンピューティング
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】廣瀬 明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70199115)
【キーワード】ニューラルネットワーク / 四元数 / 電波伝搬 / イメージング / 電波散乱 (他8件)
【概要】まず、電磁波や光波の偏波状態情報を適応的に扱うことに適した、四元数によって構築されるニューラルネットワークの枠組みを構築することに成功した。そして人工衛星に搭載された偏波合成開口レーダが地球を観測するときに得られる地表散乱の偏波情報を教師あり（または教師なし）学習して、地表の植生や街区などを区分する方法を提案し、それが高い区分性能を持つことを実証した。その際、四元数オートエンコーダ（自己符号化器）...
❏複素ニューラルネットワークによる柔軟なミリ波セキュリティ・イメージングの基礎研究(21300089)
【研究テーマ】感性情報学・ソフトコンピューティング
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】廣瀬 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70199115)
【キーワード】ミリ波セキュリティ・イメージング / ニューラルネットワーク / 複素自己組織化マップ / アレイ・アンテナ / ミリ波 (他14件)
【概要】本研究によって、次の成果を得た。(1)複数の複素自己組織化マップ間で相互情報量を観測し、それによって自己組織化ダイナミクスを変調することにより、空間テクスチャと周波数テクスチャという異質な情報を有機的に統合できることを明らかにした。われわれは、この相互情報量(mutual information)に基づくCSOM処理方式をμCSOM(ミューCSOM)と名づけた。(2)実時間情報取得のため8直線テー...
【情報学】情報学フロンティア：セキュリテイ ／イメージンクを含む研究件
❏プラスチック地雷可視化システムのための低相互結合アレイアンテナの実現への挑戦(22651062)
【研究テーマ】社会システム工学・安全システム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2010 - 2011
【研究代表者】廣瀬 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70199115)
【キーワード】テーパ・スロット・アンテナ / マイクロ波 / 超高帯域(UWB) / イメージング / アレイアンテナ (他12件)
【概要】以前にわれわれが提案したWalled LTSAはその開口面での壁面が、導波管を単純に切断したものと同等であった。そこに、次の2つの新構造を導入した。(a)開口端の方形終端形状を自由な曲線とし、特に漸近的な開口として等価的な開口面積の増大を図る。(b)金属壁に溝(トレンチ)をつけ曲線開口と滑らかにつなぐ。これらの構造によって、8-12GHzの広い帯域にわたって5dB程度以上の直接結合の低減を実現した...
❏複素ニューラルネットワークによる柔軟なミリ波セキュリティ・イメージングの基礎研究(21300089)
【研究テーマ】感性情報学・ソフトコンピューティング
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】廣瀬 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70199115)
【キーワード】ミリ波セキュリティ・イメージング / ニューラルネットワーク / 複素自己組織化マップ / アレイ・アンテナ / ミリ波 (他14件)
【概要】本研究によって、次の成果を得た。(1)複数の複素自己組織化マップ間で相互情報量を観測し、それによって自己組織化ダイナミクスを変調することにより、空間テクスチャと周波数テクスチャという異質な情報を有機的に統合できることを明らかにした。われわれは、この相互情報量(mutual information)に基づくCSOM処理方式をμCSOM(ミューCSOM)と名づけた。(2)実時間情報取得のため8直線テー...
【情報学】情報学フロンティア：ベイズ推定 ／イメージンクを含む研究件
❏マルコフ確率場モデルによる科学技術計測イメージングデータからの潜在構造推定(25280090)
【研究テーマ】ソフトコンピューティング
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】岡田 真人 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (90233345)
【キーワード】画像処理 / ベイズ推論 / イメージング / 潜在構造 / ビッグデータ (他6件)
【概要】本研究の目的は，イメージングデータから画像の潜在構造を抽出するアルゴリズムを提案することである．当初の目的としていた，MRFモデルのハイパーパラメータを用いたフィルタ幅の自動推定，MRFモデルと反応拡散方程式との対応の明確化，ハイパーパラメータ分布推定を行った．さらに，アルゴリズムに関して，分布推定の解析的な評価手法の開発を行い，画像のダウンサンプリングの影響評価を行った．アルゴリズム提案だけでな...
❏情報科学・計算機科学における描像の可視化に関する研究(20240020)
【研究テーマ】感性情報学・ソフトコンピューティング
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008-04-08 - 2013-03-31
【研究代表者】岡田 真人 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (90233345)
【キーワード】情報統計力学 / 可視化 / 次元圧縮 / クラスタリング / ビッグデータ (他18件)
【概要】本研究の目的は，経験や学習から形成されるヒトの心の中の描像を，数値計算や計測のデータから客観的手法で可視化する手法を研究することである．具体的には，情報科学と計算機科学での描像を，物理学のスピン系で発展した手法を用いて可視化する．脳の記憶のモデルである連想記憶モデルをテストケースとして，シナプス抑圧の影響，K-SAT問題，量子揺らぎの性質解明など，様々な事例において，描像の可視化を行った． ...
【情報学】情報学フロンティア：ビッグ・データ ／イメージンクを含む研究件
❏マルコフ確率場モデルによる科学技術計測イメージングデータからの潜在構造推定(25280090)
【研究テーマ】ソフトコンピューティング
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】岡田 真人 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (90233345)
【キーワード】画像処理 / ベイズ推論 / イメージング / 潜在構造 / ビッグデータ (他6件)
【概要】本研究の目的は，イメージングデータから画像の潜在構造を抽出するアルゴリズムを提案することである．当初の目的としていた，MRFモデルのハイパーパラメータを用いたフィルタ幅の自動推定，MRFモデルと反応拡散方程式との対応の明確化，ハイパーパラメータ分布推定を行った．さらに，アルゴリズムに関して，分布推定の解析的な評価手法の開発を行い，画像のダウンサンプリングの影響評価を行った．アルゴリズム提案だけでな...
❏情報科学・計算機科学における描像の可視化に関する研究(20240020)
【研究テーマ】感性情報学・ソフトコンピューティング
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008-04-08 - 2013-03-31
【研究代表者】岡田 真人 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (90233345)
【キーワード】情報統計力学 / 可視化 / 次元圧縮 / クラスタリング / ビッグデータ (他18件)
【概要】本研究の目的は，経験や学習から形成されるヒトの心の中の描像を，数値計算や計測のデータから客観的手法で可視化する手法を研究することである．具体的には，情報科学と計算機科学での描像を，物理学のスピン系で発展した手法を用いて可視化する．脳の記憶のモデルである連想記憶モデルをテストケースとして，シナプス抑圧の影響，K-SAT問題，量子揺らぎの性質解明など，様々な事例において，描像の可視化を行った． ...
【情報学】情報学フロンティア：画像処理 ／イメージンクを含む研究件
❏マルコフ確率場モデルによる科学技術計測イメージングデータからの潜在構造推定(25280090)
【研究テーマ】ソフトコンピューティング
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】岡田 真人 東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (90233345)
【キーワード】画像処理 / ベイズ推論 / イメージング / 潜在構造 / ビッグデータ (他6件)
【概要】本研究の目的は，イメージングデータから画像の潜在構造を抽出するアルゴリズムを提案することである．当初の目的としていた，MRFモデルのハイパーパラメータを用いたフィルタ幅の自動推定，MRFモデルと反応拡散方程式との対応の明確化，ハイパーパラメータ分布推定を行った．さらに，アルゴリズムに関して，分布推定の解析的な評価手法の開発を行い，画像のダウンサンプリングの影響評価を行った．アルゴリズム提案だけでな...
❏複素ニューラルネットワークによる柔軟なミリ波セキュリティ・イメージングの基礎研究(21300089)
【研究テーマ】感性情報学・ソフトコンピューティング
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】廣瀬 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70199115)
【キーワード】ミリ波セキュリティ・イメージング / ニューラルネットワーク / 複素自己組織化マップ / アレイ・アンテナ / ミリ波 (他14件)
【概要】本研究によって、次の成果を得た。(1)複数の複素自己組織化マップ間で相互情報量を観測し、それによって自己組織化ダイナミクスを変調することにより、空間テクスチャと周波数テクスチャという異質な情報を有機的に統合できることを明らかにした。われわれは、この相互情報量(mutual information)に基づくCSOM処理方式をμCSOM(ミューCSOM)と名づけた。(2)実時間情報取得のため8直線テー...
【複合領域】脳科学：Ca2+シグナリング ／イメージンクを含む研究件
❏カルシニューリンの光操作による神経機能の解明(17K13270)
【研究テーマ】基盤・社会脳科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】藤井 哉 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (80717546)
【キーワード】蛍光イメージング / 神経可塑性 / Ca2+シグナリング / 光操作 / シナプス可塑性 (他11件)
【概要】カルシニューリンは記憶・学習に重要な役割を果たしていますが、どうやってその機能を実現しているかを理解するためには、生きた神経細胞でその動きや酵素活性を「見える化」し、人為的に操作する手法が必要になります。本研究では、カルシニューリンとCaMKIIの動きを「見える化」し、以前申請者が開発した光刺激と酵素活性を計測する方法を改良し、より細かく速い応答を見えるようにしました。そして、人為的な光刺激によっ...
❏神経細胞における動的な生化学情報処理機構の解明(26830043)
【研究テーマ】神経化学・神経薬理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】藤井 哉 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (80717546)
【キーワード】Ca2+シグナル / シナプス可塑性 / シナプス / シグナル伝達 / 神経科学 (他11件)
【概要】脳機能を理解するためには、複雑な脳の中での神経活動とそれによって活性化される生化学反応を計測し、演算を理解する必要がある。神経細胞での生化学演算を計測するために、本研究では非常にダイナミックレンジを改善した新型のCa2+依存的酵素に対するプローブを開発した。そして、これらのプローブを用いて、Ca2+依存的リン酸化酵素(CaMKII)と脱リン酸化酵素(カルシニューリン)の活性化の時空間的プロファイル...
【複合領域】健康・スポーツ科学：パワースペクトル ／イメージンクを含む研究件
❏分子種識別トモグラフィを実現する非弾性散乱光干渉断層画像計の開発(19K22979)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2022-03-31
【研究代表者】由井 宏治 東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (20313017)
【キーワード】局所粘弾性 / 光音響 / 光干渉計 / イメージング / トモグラフィー (他16件)
【概要】まず任意の試料内部に埋もれた構造体を高空間分解能で分子識別可能な手法として、誘導ラマン散乱干渉計を開発した。この手法を深さ数百nmの凹凸を持つシリコン基板と水との界面に適用し、水が微小凹凸の内部にまで入り込んでいることを実証した。 さらに、不均一な試料の局所粘弾性計測を目的に、動的光散乱及び光音響波形解析を試みた。前者の手法では、凹凸のある表面で乾燥・流動するスラリーの粘弾性を時空間的に追跡するこ...
❏空間位相変調型近赤外光音響イメージング装置の開発と医療診断機器への展開(17H03082)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】由井 宏治 東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (20313017)
【キーワード】光音響効果 / 時間波形 / パワースペクトル / 弾性 / 乳がん (他14件)
【概要】医療診断機器として、健常組織と病変組織の弾性の差異に着目し、光音響信号の時間波形及びそのパワースペクトルから媒質に埋もれた試料の弾性が同定可能か、波形解析アルゴリズムを用いて研究した。試料のヤング率が高い程パワースペクトルの重心に相当する周波数は高周波数側へシフトする傾向を見出し、本実験系では、試料のヤング率が、乳がんの範囲に相当する約1 MPa領域まで、周波数から同定可能であることを示した。さら...
【複合領域】一般理論：高解像度 ／イメージンクを含む研究件
❏脳細胞カルシウムシグナルの空間的分離とデコーディング(16K07316)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】坂内 博子 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40332340)
【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)
【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...
❏シナプス構造の分子解剖(21220008)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】岡部 繁男 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60204012)
【キーワード】分子神経生物学 / シナプス後肥厚部 / 超解像顕微鏡 / 二光子顕微鏡 / シナプス可塑性 (他12件)
【概要】PALM（あるいはSTORM）法は一分子蛍光の検出を利用した高解像度光学顕微鏡法である。一個のシナプス後肥厚部（PSD）は直径500nm 以下の微細なディスク状構造であり、PALM 法によりその内部構造を捉えることが可能である。本研究では、蛍光蛋白質で標識されたPSDおよびスパインについて、PALM 法を用いてその内部の分子分布を検出した。更にシナプスの発達の過程とシナプス可塑性が起こった後のPS...
【数物系科学】物理学：光第二高調波発生 ／イメージンクを含む研究件
❏次世代色素を用いた光第二高調波イメージングによる生体現象の可視化(26650052)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】塗谷 睦生 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (60453544)
【キーワード】光第二高調波発生 / ２光子顕微鏡 / SHG / イメージング / アストロサイト (他7件)
【概要】生命科学研究に非常に有用であることが明らかとなった2光子顕微鏡技術の一つである光第二高調波発生（Second Harmonic Generation: SHG）イメージングは、独自の発生条件から細胞膜における現象の解明などに大きな力を発揮する。本研究ではその応用を阻んできた色素の欠如という問題の打開のため、SHGに特化した色素の開発と応用を試みた。本研究により世界初となる無蛍光性SHG専用色素Ap...
❏第二高調波イメージングの応用による神経生理機能解析(23657106)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】塗谷 睦生 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (60453544)
【キーワード】第二高調波発生 / 2光子顕微鏡 / 神経細胞 / グリア細胞 / SHG (他9件)
【概要】光第二高調波（SHG）イメージングは、これまでの手法では不可能であった生理現象の可視化能を持つにも関わらず、生体への応用が限られていた。本研究では色素の改良および応用領域の開拓の両面からSHGの生体イメージングへの展開を模索した。本研究により、既存の物とは全く異なるSHG専用色素が開発され、脳のアストロサイトと呼ばれる細胞がSHGイメージングの重要な対象となる事が明らかになった。今後の更なるSHG...
【数物系科学】物理学：光物性 ／イメージンクを含む研究件
❏フルオロクロミズムを示す無機材料の開発と蛍光センシングシステムへの応用(20K05670)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他12件)
【概要】希土類元素を賦活した無機蛍光体材料におけるフルオロクロミズムの発現に関する研究を、前年度に引き続き、材料設計とプロセス構築の双方の立場から多角的に進めた。以下に詳細を述べる。 Y2WO6:Eu3+では薄膜型水素ガスセンサへの応用を目指し、前年度に成功した多孔質で蛍光強度の高い薄膜のゾル－ゲル合成を受けて、低温での水素ガス応答性の向上に向けて白金ナノ粒子触媒を担持する手法を考案した。その結果、150...
❏フルオロクロミック無機蛍光体の開発と応用(17K06801)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他11件)
【概要】無機蛍光体は蛍光灯や白色LEDなどに使われている発光材料である。本研究では、外部からの物理的あるいは化学的な刺激を受けて発光特性が変化するフルオロクロミズムという新たな機能を無機蛍光体に付与することを目指した。実際に、水素ガスや過酸化水素など反応性の高い化学物質の存在下で発光強度が著しく低下するような応答性を確認することができ、化学センサなどへの応用を見込める無機蛍光体の合成に成功した。 ...
❏無機蛍光物質の表面制御に基づく化学応答性イメージング材料の開発(25420715)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / ナノ材料 / 光物性 / 表面科学 / イメージング (他6件)
【概要】無機蛍光体の発光挙動の変化を利用して、化学的あるいは物理的情報を検出（センシング）あるいは可視化（イメージング）する技術の構築を目指して研究を行った。水溶液の酸化還元性に応答して発光の明滅スイッチングを示す蛍光体や特定の有機分子の存在に応答して発光が増強される蛍光体を設計し、種々の無機合成法を駆使して微細構造が制御された蛍光体材料を作製した。その結果、ハンドリングが容易で簡便に情報をイメージングで...
【数物系科学】物理学：Glass GEM ／イメージンクを含む研究件
❏LET依存性のない重粒子線の線量分布イメージング検出器の開発研究(18K11941)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】藤原 健 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (90552175)
【キーワード】重流線 / 粒子線治療 / Glass GEM / MPGD / イメージング (他14件)
【概要】重粒子線治療のQuality Assuranceには主に電離箱（走査型、アレイ型）を用いた線量分布測定が一般的に使用されてきたが、電離箱には測定時間、空間分解能に課題があり、線形性を維持したまま測定の効率化と高空間分解能化という２つの点で改善が求められてきた。本研究では、重粒子線の急峻な変化に追従するのに十分な空間分解能と応答速度を有しつつ、線量測定においてLET依存性がなく線形性のある線量分布測...
❏放射線損傷の生じない新しいX線イメージングデバイスの開発(16H06727)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2016-08-26 - 2018-03-31
【研究代表者】三津谷 有貴 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70784825)
【キーワード】X線 / 検出器 / GEM / 中性子 / イメージング (他11件)
【概要】新しいフラットパネル型検出器の実現を目指し、気体放射線検出器に基づくイメージング技術の開発をおこなった。硬X線を固体コンバーターで間接的に捕捉する方法を採用し、タングステンメッシュのコンバーターをモンテカルロ計算によって設計した。その結果、コンバーターの無い場合に比べて高い検出効率が得られることがわかった。また、実験でコンバーターが実際に動作していることが確認できた。本研究課題では、イメージング用...
【数物系科学】物理学：シンチレーションファイバー ／イメージンクを含む研究件
❏脱励起ラインガンマ線で探る銀河系内宇宙線の起源(22K03647)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】片桐 秀明 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (50402764)
【キーワード】ガンマ線 / 宇宙線 / コンプトンカメラ / シンチレーションファイバー / イメージング
【概要】
❏脱励起ラインガンマ線観測で解明する銀河系内宇宙線の起源(19H01919)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】片桐 秀明 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (50402764)
【キーワード】ガンマ線 / 宇宙線 / コンプトンカメラ / シンチレーションファイバー / イメージング
【概要】本研究では、低エネルギー宇宙線の探査が可能な2-10MeVの脱励起ガンマ線に特化した高感度ガンマ線カメラの開発を行った。カメラは研究代表者が考案したシンチレーションファイバーを用いた電子飛跡検出型コンプトンカメラである。以前開発した小型カメラを改良するとともに、Geant4シミュレーターで検出器モデルを構築し、飛跡再構成や宇宙線ミューオンによるエネルギー較正の手法を開発した。また、ガンマ線の複数回...
【数物系科学】物理学：ECE ／イメージンクを含む研究件
❏高温超伝導体検出器によるプラズマのECEイメージング(08680542)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1996
【研究代表者】長山 好夫 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (10126138)
【キーワード】ECE / 電子サイクロトロン放射 / イメージング / 画像計測 / 高温超伝導 (他8件)
【概要】核融合炉心プラズマ研究の最も重要な物理的課題は電磁流体力学的(MHD)不安定性と異常拡散の機構解明である。特に異常拡散は核融合の実用化に直結する大事な課題なのにも関わらず未だ解明されていない。そのためには乱流の微小構造の観測が必要であるがそれすら未開発である。電子サイクロトロン放射(ECE)は強度が電子温度に周波数が磁場に比例することから局所的電子温度の連続測定が可能であるのでその研究の有効な武器...
❏ECEイメージングを用いたトーラスプラズマ表面のMHD不安定性の研究(07680546)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1995
【研究代表者】長山 好夫 核融合科学研究所, 助教授 (10126138)
【キーワード】ECE / 電子サイクロトロン放射 / イメージング / 画像計測 / トモグラフィー (他8件)
【概要】核融合炉心プラズマ研究の物理的課題は、電磁流体力学的(MHD)不安定性と拡散の機構解明である。電子サイクロトロン放射(ECE)は強度が電子温度に、周波数が磁場に比例することから、局所的電子温度の連続測定が可能であるので、これらの研究の有効な武器となりうる。本研究は、バル-ニングモード等の局所的MHD不安定性と、異常拡散の機構解明のための乱流の微小構造の観測を目指した、ECEイメージング計測技術の開...
【数物系科学】物理学：光電子増倍管 ／イメージンクを含む研究件
❏PET用連結型ブロック検出器の開発とイメージング装置への応用(15390365)
【研究テーマ】放射線科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】山本 誠一 神戸市立工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (00290768)
【キーワード】検出器 / PET / 高分解能 / ローコスト / コインシデンス (他17件)
【概要】ポジトロンエミッショントモグラフィー(PET)は生体の機能を高い精度で画像化できるため、研究や臨床に広く用いられている。最近、悪性腫瘍を高い感度で検出可能なF-18-FDGが保険適用になったためPETを臨床的に利用する施設が急激に増加している。臨床PETにおいては確実な診断に加えて患者の測定をできるだけ短時間で多くこなすこと、いわゆる高いスループットが求められる。さらにPET装置の低価格化も重要に...
❏微細加工技術を利用したマイクロ光電子増倍管による放射線イメージング法の研究(07458099)
【研究テーマ】エネルギー学一般・原子力学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】中沢 正治 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00010976)
【キーワード】光電子増倍管 / マイクロマシニング / エッチング / LIGA / 電子増倍 (他11件)
【概要】最近SRなど高輝度の線源が得られるようになっており高計数率動作の可能な放射線イメージング用検出器の需要が高まっている。本研究では、極めて高い計数率で動作可能なイメージング用検出器として、微細加工技術を利用した新しいマイクロ光電子増倍管(MPMT)の開発研究を行った。MPMTは、電子増倍を行うための100μm×100μm程度のピクセルサイズの微細なダイノードチャンネルを一枚のダイノードプレート上に多...
【数物系科学】物理学：GEM ／イメージンクを含む研究件
❏LET依存性のない重粒子線の線量分布イメージング検出器の開発研究(18K11941)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】藤原 健 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (90552175)
【キーワード】重流線 / 粒子線治療 / Glass GEM / MPGD / イメージング (他14件)
【概要】重粒子線治療のQuality Assuranceには主に電離箱（走査型、アレイ型）を用いた線量分布測定が一般的に使用されてきたが、電離箱には測定時間、空間分解能に課題があり、線形性を維持したまま測定の効率化と高空間分解能化という２つの点で改善が求められてきた。本研究では、重粒子線の急峻な変化に追従するのに十分な空間分解能と応答速度を有しつつ、線量測定においてLET依存性がなく線形性のある線量分布測...
❏放射線損傷の生じない新しいX線イメージングデバイスの開発(16H06727)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2016-08-26 - 2018-03-31
【研究代表者】三津谷 有貴 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70784825)
【キーワード】X線 / 検出器 / GEM / 中性子 / イメージング (他11件)
【概要】新しいフラットパネル型検出器の実現を目指し、気体放射線検出器に基づくイメージング技術の開発をおこなった。硬X線を固体コンバーターで間接的に捕捉する方法を採用し、タングステンメッシュのコンバーターをモンテカルロ計算によって設計した。その結果、コンバーターの無い場合に比べて高い検出効率が得られることがわかった。また、実験でコンバーターが実際に動作していることが確認できた。本研究課題では、イメージング用...
【数物系科学】物理学：電子サイクロトロン放射 ／イメージンクを含む研究件
❏高温超伝導体検出器によるプラズマのECEイメージング(08680542)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1996
【研究代表者】長山 好夫 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (10126138)
【キーワード】ECE / 電子サイクロトロン放射 / イメージング / 画像計測 / 高温超伝導 (他8件)
【概要】核融合炉心プラズマ研究の最も重要な物理的課題は電磁流体力学的(MHD)不安定性と異常拡散の機構解明である。特に異常拡散は核融合の実用化に直結する大事な課題なのにも関わらず未だ解明されていない。そのためには乱流の微小構造の観測が必要であるがそれすら未開発である。電子サイクロトロン放射(ECE)は強度が電子温度に周波数が磁場に比例することから局所的電子温度の連続測定が可能であるのでその研究の有効な武器...
❏ECEイメージングを用いたトーラスプラズマ表面のMHD不安定性の研究(07680546)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1995
【研究代表者】長山 好夫 核融合科学研究所, 助教授 (10126138)
【キーワード】ECE / 電子サイクロトロン放射 / イメージング / 画像計測 / トモグラフィー (他8件)
【概要】核融合炉心プラズマ研究の物理的課題は、電磁流体力学的(MHD)不安定性と拡散の機構解明である。電子サイクロトロン放射(ECE)は強度が電子温度に、周波数が磁場に比例することから、局所的電子温度の連続測定が可能であるので、これらの研究の有効な武器となりうる。本研究は、バル-ニングモード等の局所的MHD不安定性と、異常拡散の機構解明のための乱流の微小構造の観測を目指した、ECEイメージング計測技術の開...
【数物系科学】物理学：陽電子 ／イメージンクを含む研究件
❏脱励起ガンマ線計測による複数プローブ同時イメージング陽電子断層撮影法の開発(15H04770)
【研究テーマ】医学物理学・放射線技術学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】福地 知則 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (40376546)
【キーワード】核医学 / イメージング / 陽電子放射断層撮影 / PET / ガンマ線 (他16件)
【概要】陽電子放射断層撮影法は、生体深部の放射性プローブ分布を非侵襲的に可視化する核医学イメージング手法である。本研究では、従来のPETでは困難であった複数のプローブの同時イメージングを可能とする新原理の装置を開発した。開発した装置により、Na-22とF-18-FDGを同時投与したマウスを撮像し、両プローブの異なる分布を画像化することで基本原理を実証した。また、開発した装置の臨床応用を見込んだ核種Sc-4...
❏PET用連結型ブロック検出器の開発とイメージング装置への応用(15390365)
【研究テーマ】放射線科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】山本 誠一 神戸市立工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (00290768)
【キーワード】検出器 / PET / 高分解能 / ローコスト / コインシデンス (他17件)
【概要】ポジトロンエミッショントモグラフィー(PET)は生体の機能を高い精度で画像化できるため、研究や臨床に広く用いられている。最近、悪性腫瘍を高い感度で検出可能なF-18-FDGが保険適用になったためPETを臨床的に利用する施設が急激に増加している。臨床PETにおいては確実な診断に加えて患者の測定をできるだけ短時間で多くこなすこと、いわゆる高いスループットが求められる。さらにPET装置の低価格化も重要に...
❏超新星起源の高エネルギー電子成分の研究(05402006)
【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】1993 - 1996
【研究代表者】西村 純 神奈川大学, 工学部, 教授 (40013619)
【キーワード】電子 / 宇宙線 / 超新星 / 加速機構 / シンチファイバー (他10件)
【概要】我々がこの研究費で開発を行なったシンチファイバー(SciFi)を用いた電子観測装置(BETS:Balloon Borne Electron Telescope with Scintillating Fibers)は、ほぼ期待どおりの性能を達成しており、気球実験により10GeV-100GeVの電子エネルギースペクトルの観測に成功している。そして、拡散モデルにもとずく計算結果との比較により、超新星起源...
【数物系科学】物理学：磁気光学 ／イメージンクを含む研究件
❏マルチフェロイック磁性体のスピンキラリティを介した磁気光学応答制御(21740237)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】谷口 耕治 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 講師 (30400427)
【キーワード】マルチフェロイクス / 光学的電気磁気効果 / イメージング / 磁気光学
【概要】近年、空間反転対称性の破れたスピン系において、不斉磁気光学効果のような磁気光学応答が関心を集めている。本研究では、スピン配置により発生するキラリティに起因する不斉磁気光学効果を用いて、電気磁気ドメインの観測を試みた。その結果、空間反転対称性の破れた弱強磁性体の(Cu,Ni)B2O4において、ドメインの可視化に成功した。またマルチフェロイック物質のMnWO4において、スピン状態に起因した吸収係数の違...
❏イメージファイバを用いた空間2次微分スピンイメージング測定装置の開発(21540316)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】内田 和人 東京大学, 物性研究所, 技術専門職員 (20422438)
【キーワード】イメージング / センシング / 磁気光学 / スピン / 磁性体 (他6件)
【概要】光学測定系とピエゾ駆動ステージを結合させ、差分法による光信号の試料位置依存性のみを検出する高分解能イメージング手法を開発した。この手法は数値演算による画像の鮮鋭化処理とは決定的に異なっており、イメージファイバ光学系や顕微鏡システムに適用したところ、炭素原子1層の膜であるグラフェンの反射イメージ等の観測で、大幅な分解能の向上を実現した。スピン情報のイメージングについては、装置開発は完了したものの、本...
【数物系科学】物理学：マルチフェロイック ／イメージンクを含む研究件
❏パルス強磁場下における高速イメージングシステムの開発(25610087)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】徳永 将史 東京大学, 物性研究所, 准教授 (50300885)
【キーワード】マルチフェロイクス / 磁性 / メモリー効果 / イメージング / ビスマスフェライト (他7件)
【概要】パルスマグネットに挿入可能な高速顕微鏡システムの開発に成功した。この開発によってより広い温度磁場範囲での実験や、透過配置における観察も可能になった。その観察対象として基礎物性を評価していたマルチフェロイック物質では、カイラル反強磁性体における磁場誘起の新規強誘電相の発見や、ビスマスフェライトにおける不揮発性電気磁気メモリー効果の発見などの成果を得た。ビスマスフェライトのメモリー効果の起源を検証すべ...
❏マルチフェロイック磁性体のスピンキラリティを介した磁気光学応答制御(21740237)
【研究テーマ】物性Ⅱ
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】谷口 耕治 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 講師 (30400427)
【キーワード】マルチフェロイクス / 光学的電気磁気効果 / イメージング / 磁気光学
【概要】近年、空間反転対称性の破れたスピン系において、不斉磁気光学効果のような磁気光学応答が関心を集めている。本研究では、スピン配置により発生するキラリティに起因する不斉磁気光学効果を用いて、電気磁気ドメインの観測を試みた。その結果、空間反転対称性の破れた弱強磁性体の(Cu,Ni)B2O4において、ドメインの可視化に成功した。またマルチフェロイック物質のMnWO4において、スピン状態に起因した吸収係数の違...
【数物系科学】地球惑星科学：中性子 ／イメージンクを含む研究件
❏パルス中性子イメージングの高解像度化を実現する半導体検出器の開発(22H03873)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】武田 彩希 宮崎大学, 工学部, 准教授 (40736667)
【キーワード】中性子 / パルス中性子 / 飛行時間法 / 半導体検出器 / イメージング
【概要】
❏放射線損傷の生じない新しいX線イメージングデバイスの開発(16H06727)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2016-08-26 - 2018-03-31
【研究代表者】三津谷 有貴 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70784825)
【キーワード】X線 / 検出器 / GEM / 中性子 / イメージング (他11件)
【概要】新しいフラットパネル型検出器の実現を目指し、気体放射線検出器に基づくイメージング技術の開発をおこなった。硬X線を固体コンバーターで間接的に捕捉する方法を採用し、タングステンメッシュのコンバーターをモンテカルロ計算によって設計した。その結果、コンバーターの無い場合に比べて高い検出効率が得られることがわかった。また、実験でコンバーターが実際に動作していることが確認できた。本研究課題では、イメージング用...
【数物系科学】地球惑星科学：シンチレータ ／イメージンクを含む研究件
❏多光子ガンマ線時間／空間相関型断層撮像法の研究(17H06159)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31
【研究代表者】高橋 浩之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70216753)
【キーワード】ガンマ線 / 同時計数 / DPECT / シンチレータ / カスケードガンマ線 (他18件)
【概要】従来のガンマ線診断法であるPET では解像度、SPECT では撮像感度の点で原理的限界があった。我々は複数ガンマ線放出核種を対象とした多光子ガンマ線時間／空間相関型断層撮像法を新たに考案した。本手法は、1つの事象で空間中のガンマ線放出位置を特定できる上に、PETのような陽電子の飛程に起因する解像度の劣化のない手法である。本研究では、これを可能とする核種を見出し、要素技術の研究から始め、イメージング...
❏PET用連結型ブロック検出器の開発とイメージング装置への応用(15390365)
【研究テーマ】放射線科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】山本 誠一 神戸市立工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (00290768)
【キーワード】検出器 / PET / 高分解能 / ローコスト / コインシデンス (他17件)
【概要】ポジトロンエミッショントモグラフィー(PET)は生体の機能を高い精度で画像化できるため、研究や臨床に広く用いられている。最近、悪性腫瘍を高い感度で検出可能なF-18-FDGが保険適用になったためPETを臨床的に利用する施設が急激に増加している。臨床PETにおいては確実な診断に加えて患者の測定をできるだけ短時間で多くこなすこと、いわゆる高いスループットが求められる。さらにPET装置の低価格化も重要に...
【数物系科学】地球惑星科学：トモグラフィー ／イメージンクを含む研究件
❏身体ダイナミクスを可視化する機能的トモグラフィの開発と身体制御への応用(19H04189)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉元 俊輔 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 講師 (00646755)
【キーワード】トモグラフィ / 電気的計測 / 身体ダイナミクス / イメージング
【概要】本研究では，生体物理現象の電気的な計測に基づいて身体ダイナミクスを推定する，機能的トモグラフィ技術の確立を目的とした．まず，導電率分布を可視化する電気インピーダンストモグラフィに関するシステムを構築し，効率的に組織の状態推定を行う方法を明らかにした．次に，手首の形状変化から手指の動作や接触力を推定できることを示すとともに，計測感度の高い電極配置を明らかにした．また，静電容量や磁界に着目することで，...
❏分子種識別トモグラフィを実現する非弾性散乱光干渉断層画像計の開発(19K22979)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2022-03-31
【研究代表者】由井 宏治 東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (20313017)
【キーワード】局所粘弾性 / 光音響 / 光干渉計 / イメージング / トモグラフィー (他16件)
【概要】まず任意の試料内部に埋もれた構造体を高空間分解能で分子識別可能な手法として、誘導ラマン散乱干渉計を開発した。この手法を深さ数百nmの凹凸を持つシリコン基板と水との界面に適用し、水が微小凹凸の内部にまで入り込んでいることを実証した。 さらに、不均一な試料の局所粘弾性計測を目的に、動的光散乱及び光音響波形解析を試みた。前者の手法では、凹凸のある表面で乾燥・流動するスラリーの粘弾性を時空間的に追跡するこ...
❏ECEイメージングを用いたトーラスプラズマ表面のMHD不安定性の研究(07680546)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1995
【研究代表者】長山 好夫 核融合科学研究所, 助教授 (10126138)
【キーワード】ECE / 電子サイクロトロン放射 / イメージング / 画像計測 / トモグラフィー (他8件)
【概要】核融合炉心プラズマ研究の物理的課題は、電磁流体力学的(MHD)不安定性と拡散の機構解明である。電子サイクロトロン放射(ECE)は強度が電子温度に、周波数が磁場に比例することから、局所的電子温度の連続測定が可能であるので、これらの研究の有効な武器となりうる。本研究は、バル-ニングモード等の局所的MHD不安定性と、異常拡散の機構解明のための乱流の微小構造の観測を目指した、ECEイメージング計測技術の開...
【数物系科学】地球惑星科学：希土類元素 ／イメージンクを含む研究件
❏フルオロクロミズムを示す無機材料の開発と蛍光センシングシステムへの応用(20K05670)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他12件)
【概要】希土類元素を賦活した無機蛍光体材料におけるフルオロクロミズムの発現に関する研究を、前年度に引き続き、材料設計とプロセス構築の双方の立場から多角的に進めた。以下に詳細を述べる。 Y2WO6:Eu3+では薄膜型水素ガスセンサへの応用を目指し、前年度に成功した多孔質で蛍光強度の高い薄膜のゾル－ゲル合成を受けて、低温での水素ガス応答性の向上に向けて白金ナノ粒子触媒を担持する手法を考案した。その結果、150...
❏フルオロクロミック無機蛍光体の開発と応用(17K06801)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他11件)
【概要】無機蛍光体は蛍光灯や白色LEDなどに使われている発光材料である。本研究では、外部からの物理的あるいは化学的な刺激を受けて発光特性が変化するフルオロクロミズムという新たな機能を無機蛍光体に付与することを目指した。実際に、水素ガスや過酸化水素など反応性の高い化学物質の存在下で発光強度が著しく低下するような応答性を確認することができ、化学センサなどへの応用を見込める無機蛍光体の合成に成功した。 ...
【数物系科学】天文学：近赤外 ／イメージンクを含む研究件
❏空間位相変調型近赤外光音響イメージング装置の開発と医療診断機器への展開(17H03082)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】由井 宏治 東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (20313017)
【キーワード】光音響効果 / 時間波形 / パワースペクトル / 弾性 / 乳がん (他14件)
【概要】医療診断機器として、健常組織と病変組織の弾性の差異に着目し、光音響信号の時間波形及びそのパワースペクトルから媒質に埋もれた試料の弾性が同定可能か、波形解析アルゴリズムを用いて研究した。試料のヤング率が高い程パワースペクトルの重心に相当する周波数は高周波数側へシフトする傾向を見出し、本実験系では、試料のヤング率が、乳がんの範囲に相当する約1 MPa領域まで、周波数から同定可能であることを示した。さら...
❏蛍光イメージングプローブ開発による画像診断薬創製研究(20689003)
【研究テーマ】創薬化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】小島 宏建 東京大学, 生物機能制御化合物ライブラリー機構, 准教授 (70345255)
【キーワード】イメージング / 画像化 / 蛍光 / 近赤外
【概要】生体組織透過性の高い近赤外光を利用し、実験動物を生かしたまま生体内分子を画像化する方法、あるいはそれを発展させた診断法を確立すべく、社会的にも動脈硬化など各種病態との関連について関心の高い酸化ストレス、活性酸素種を主なターゲットとして必要な蛍光プローブ分子の設計と合成、そしてその応用を行い、生体中で活性酸素種の可視化に成功した。このことは今後の画像診断薬創製の有用な知見となる。 ...
❏In vivo検出可能な近赤外一酸化窒素感受性蛍光色素の開発研究(15790070)
【研究テーマ】創薬化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】小島 宏建 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (70345255)
【キーワード】蛍光 / イメージング / 近赤外 / シアニン / ジアミン (他8件)
【概要】動的な生命現象を生きた状態でリアルタイムに観察することは生命科学研究の基本となる。私は多様な役割が報告され、真の生理作用が混沌としている一酸化窒素(NO)を高感度・特異的に測定できる新規蛍光色素であるジアミノフルオレセイン(DAF)類を創製し、NO生成の時空間解析を目的とした可視化(イメージング)法を開発してきた。生物個体レベルでのイメージングも重要であるが、励起光が蛍光色素に届くことが必要である...
【数物系科学】天文学：検出器 ／イメージンクを含む研究件
❏放射線損傷の生じない新しいX線イメージングデバイスの開発(16H06727)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2016-08-26 - 2018-03-31
【研究代表者】三津谷 有貴 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70784825)
【キーワード】X線 / 検出器 / GEM / 中性子 / イメージング (他11件)
【概要】新しいフラットパネル型検出器の実現を目指し、気体放射線検出器に基づくイメージング技術の開発をおこなった。硬X線を固体コンバーターで間接的に捕捉する方法を採用し、タングステンメッシュのコンバーターをモンテカルロ計算によって設計した。その結果、コンバーターの無い場合に比べて高い検出効率が得られることがわかった。また、実験でコンバーターが実際に動作していることが確認できた。本研究課題では、イメージング用...
❏PET用連結型ブロック検出器の開発とイメージング装置への応用(15390365)
【研究テーマ】放射線科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】山本 誠一 神戸市立工業高等専門学校, 電気工学科, 教授 (00290768)
【キーワード】検出器 / PET / 高分解能 / ローコスト / コインシデンス (他17件)
【概要】ポジトロンエミッショントモグラフィー(PET)は生体の機能を高い精度で画像化できるため、研究や臨床に広く用いられている。最近、悪性腫瘍を高い感度で検出可能なF-18-FDGが保険適用になったためPETを臨床的に利用する施設が急激に増加している。臨床PETにおいては確実な診断に加えて患者の測定をできるだけ短時間で多くこなすこと、いわゆる高いスループットが求められる。さらにPET装置の低価格化も重要に...
【数物系科学】天文学：放射線計測 ／イメージンクを含む研究件
❏多光子ガンマ線時間／空間相関型断層撮像法の研究(17H06159)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31
【研究代表者】高橋 浩之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70216753)
【キーワード】ガンマ線 / 同時計数 / DPECT / シンチレータ / カスケードガンマ線 (他18件)
【概要】従来のガンマ線診断法であるPET では解像度、SPECT では撮像感度の点で原理的限界があった。我々は複数ガンマ線放出核種を対象とした多光子ガンマ線時間／空間相関型断層撮像法を新たに考案した。本手法は、1つの事象で空間中のガンマ線放出位置を特定できる上に、PETのような陽電子の飛程に起因する解像度の劣化のない手法である。本研究では、これを可能とする核種を見出し、要素技術の研究から始め、イメージング...
❏植物チェレンコフ光イメージング技術の開発(16H03908)
【研究テーマ】量子ビーム科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】河地 有木 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 放射線生物応用研究部, 上席研究員(定常) (70414521)
【キーワード】放射性同位元素 / RIイメージング / 放射線計測 / 元素動態 / チェレンコフ光 (他10件)
【概要】植物体内における放射性同位元素の動きを捉える技術として、チェレンコフ光を活用したイメージング技術の開発に着手した。ベータ線放出核種からのベータ線は植物組織中でチェレンコフ光が発する。このチェレンコフ光は可視光であるため、高感度CCDカメラによって既存技術より高精細な画像が得られる。実験の結果、ダイズの育成環境を数日間維持しつつ、高精細な放射性セシウムの動態を撮像することに成功した。一連の動画像デー...
❏放射線損傷の生じない新しいX線イメージングデバイスの開発(16H06727)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2016-08-26 - 2018-03-31
【研究代表者】三津谷 有貴 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70784825)
【キーワード】X線 / 検出器 / GEM / 中性子 / イメージング (他11件)
【概要】新しいフラットパネル型検出器の実現を目指し、気体放射線検出器に基づくイメージング技術の開発をおこなった。硬X線を固体コンバーターで間接的に捕捉する方法を採用し、タングステンメッシュのコンバーターをモンテカルロ計算によって設計した。その結果、コンバーターの無い場合に比べて高い検出効率が得られることがわかった。また、実験でコンバーターが実際に動作していることが確認できた。本研究課題では、イメージング用...
【数物系科学】天文学：宇宙線 ／イメージンクを含む研究件
❏小区分17040:固体地球科学関連(0)
【研究テーマ】2019
【研究種目】火山
【研究期間】ミューオン
【研究代表者】宇宙線
【キーワード】イメージング
【概要】
❏脱励起ラインガンマ線観測で解明する銀河系内宇宙線の起源(19H01919)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】片桐 秀明 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (50402764)
【キーワード】ガンマ線 / 宇宙線 / コンプトンカメラ / シンチレーションファイバー / イメージング
【概要】本研究では、低エネルギー宇宙線の探査が可能な2-10MeVの脱励起ガンマ線に特化した高感度ガンマ線カメラの開発を行った。カメラは研究代表者が考案したシンチレーションファイバーを用いた電子飛跡検出型コンプトンカメラである。以前開発した小型カメラを改良するとともに、Geant4シミュレーターで検出器モデルを構築し、飛跡再構成や宇宙線ミューオンによるエネルギー較正の手法を開発した。また、ガンマ線の複数回...
❏全方位ミュオグラフィによる火山内部の３次元密度構造イメージング：観測と実証(19H01988)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】宮本 成悟 東京大学, 地震研究所, 助教 (80402444)
【キーワード】火山 / ミューオン / 宇宙線 / イメージング / 密度構造 (他10件)
【概要】多方向からのミュオグラフィ観測の有効性を実証するために，静岡県伊東市に位置する大室山に2019年12月に8点，原子核乾板検出器を設置することが出来た。設置した乾板検出器は2020年3月に回収した。 今後，６月頃までに現像処理を行い，その後膨潤作業の後に自動飛跡読み取り装置HTSを用いて乾板内のミューオンの飛跡画像をデジタルデータ化する。観測時に入射したミューオンの飛跡を再構成し，密度画像に換算する...
【数物系科学】天文学：X線 ／イメージンクを含む研究件
❏Ｘ線磁気イメージングと物性の同時測定による微小磁気構造体の外場応答の研究(19H01835)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】有馬 孝尚 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (90232066)
【キーワード】イメージング / X線 / 磁気構造 / コヒーレントイメージング / 磁気イメージング (他6件)
【概要】共鳴X線散乱法や磁気円二色性を用いた微小磁気構造観測に関しては、磁気スキルミオン系を中心に研究を遂行した。その結果、Co7Zn7Mn6においては、磁気スキルミオンの非晶状態が見られたほか、温度低下によってマンガンスピンのゆらぎが増えるなどの特異な現象が見られた。正方晶の金属間化合物EuAl4については低温での磁場掃引に伴って、らせん磁性がまず磁気スキルミオン菱形格子に移行し、その後、正方格子へと変...
❏放射線損傷の生じない新しいX線イメージングデバイスの開発(16H06727)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2016-08-26 - 2018-03-31
【研究代表者】三津谷 有貴 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (70784825)
【キーワード】X線 / 検出器 / GEM / 中性子 / イメージング (他11件)
【概要】新しいフラットパネル型検出器の実現を目指し、気体放射線検出器に基づくイメージング技術の開発をおこなった。硬X線を固体コンバーターで間接的に捕捉する方法を採用し、タングステンメッシュのコンバーターをモンテカルロ計算によって設計した。その結果、コンバーターの無い場合に比べて高い検出効率が得られることがわかった。また、実験でコンバーターが実際に動作していることが確認できた。本研究課題では、イメージング用...
❏セラミックスウイスカーが開拓するX線イメージング技術の新展開(20246099)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】斎藤 秀俊 (斉藤 秀俊) 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80250984)
【キーワード】X線 / アルミニウム / イメージング / ウイスカー / タングステン (他15件)
【概要】X線面光源を実現するにあたり、セラミックスウイスカーを代表とする無機系微小電子源を配列した数本のワイヤー型電子源をえて、さらに対向したターゲットからX線が電子源方向に放射(バックスキャッタ)するような新しいコンセプトのX線面光源(バックスキャッタ型X線源)を実現した。面光源から得られたX線により電子回路などのX線像が得られた。 ...
【数物系科学】天文学：γ線 ／イメージンクを含む研究件
❏脱励起ラインガンマ線で探る銀河系内宇宙線の起源(22K03647)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】片桐 秀明 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (50402764)
【キーワード】ガンマ線 / 宇宙線 / コンプトンカメラ / シンチレーションファイバー / イメージング
【概要】
❏脱励起ラインガンマ線観測で解明する銀河系内宇宙線の起源(19H01919)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】片桐 秀明 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (50402764)
【キーワード】ガンマ線 / 宇宙線 / コンプトンカメラ / シンチレーションファイバー / イメージング
【概要】本研究では、低エネルギー宇宙線の探査が可能な2-10MeVの脱励起ガンマ線に特化した高感度ガンマ線カメラの開発を行った。カメラは研究代表者が考案したシンチレーションファイバーを用いた電子飛跡検出型コンプトンカメラである。以前開発した小型カメラを改良するとともに、Geant4シミュレーターで検出器モデルを構築し、飛跡再構成や宇宙線ミューオンによるエネルギー較正の手法を開発した。また、ガンマ線の複数回...
❏多光子ガンマ線時間／空間相関型断層撮像法の研究(17H06159)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31
【研究代表者】高橋 浩之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70216753)
【キーワード】ガンマ線 / 同時計数 / DPECT / シンチレータ / カスケードガンマ線 (他18件)
【概要】従来のガンマ線診断法であるPET では解像度、SPECT では撮像感度の点で原理的限界があった。我々は複数ガンマ線放出核種を対象とした多光子ガンマ線時間／空間相関型断層撮像法を新たに考案した。本手法は、1つの事象で空間中のガンマ線放出位置を特定できる上に、PETのような陽電子の飛程に起因する解像度の劣化のない手法である。本研究では、これを可能とする核種を見出し、要素技術の研究から始め、イメージング...
【化学】複合化学：標識化 ／イメージンクを含む研究件
❏高速アザ電子環状反応によるPETイメージング法の開発と糖鎖付加機能性高分子の創成(19681024)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】田中 克典 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (00403098)
【キーワード】アザ電子環状反応 / PET / 標識化 / イメージング / 糖鎖 (他17件)
【概要】アザ電子環状反応を基盤とした高速標識プローブを開発した後、様々なペプチドやタンパク質のPETや非侵襲的蛍光イメージングに成功した。次いで、N-結合型糖鎖の汎用的固相合成法を確立した後、生体内での"糖鎖多価効果"を疑似化するために、効率的な糖鎖クラスター調製法やタンパク質や生細胞に対する糖鎖導入法を開発した。さらに、これらN-結合型糖鎖クラスターや糖鎖付加人工細胞を用いて、糖鎖構造に...
❏超高速電子環状反応を基盤とするクリック生体高分子標識化法の開発とその展開(18850014)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】田中 克典 阪大, 理学(系)研究科(研究院), 助手 (00403098)
【キーワード】アザ電子環状反応 / 標識化 / 蛍光 / PET / イメージング
【概要】本研究は、申請者らが独自に開発した"高速アザ電子環状反応"による修飾法を用い、生体分子アミノ基選択的な標識化法を新たに開発する。次いでこれを用いて蛍光および放射線標識による生体内イメージングを実施し、新たな生体内現象を明らかにすることを目的としている。これまでに放射性金属配位子DOTA(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraace...
【化学】複合化学：生細胞 ／イメージンクを含む研究件
❏単一生細胞内の酵素分子数を絶対定量する革新的光分析法の開発(16K14016)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】小澤 岳昌 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40302806)
【キーワード】イメージング / 蛍光 / ルシフェラーゼ / 酵素 / 生細胞
【概要】特定の一細胞内酵素活性を絶対定量する技術開発を目的として，培養細胞内で遺伝子発現する発光タンパク質（ルシフェラーゼ）に焦点をあて，刺激を加えた時のルシフェラーゼの絶対定量法の確立を目指した．先ず，細胞内ミトコンドリアに局在するBakタンパク質に蛍光タンパク質（mEos3）を連結し，細胞外刺激に伴うBakクラスター形成を確認した．このクラスターに含まれるBak分子数を，mEos3の超解像蛍光イメージ...
❏癌細胞上での革新的化学合成と非侵襲的イメージングの融合による癌転移の可視化と制御(23681047)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】田中 克典 独立行政法人理化学研究所, 田中生体機能合成化学研究室, 准主任研究員 (00403098)
【キーワード】アザ電子環状反応 / 糖鎖 / 天然 / プローブ / タンパク質 (他17件)
【概要】報告者が開発した高速反応を用いて、温和な条件下で癌細胞表面を蛍光標識し、マウスに導入して、非侵襲的な分子イメージングで癌転移を可視化した。特に、細胞表層糖鎖遺伝子を操作した癌細胞について転移を検討し、糖鎖構造に起因する癌転移への影響を生きた動物レベルで検証した。一方、同様の高速反応を用いて、細胞表面に様々な糖鎖やPETイメージングのポジトロン放出核種を効率的に導入する手法を確立した。さらに、細胞表...
❏アンチセンスプローブを用いた生きた細胞のｍＲＮＡイメージング(23570207)
【研究テーマ】分子生物学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】岡部 弘基 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (20455398)
【キーワード】RNA / イメージング / 生細胞 / mRNA / アンチセンスプローブ (他6件)
【概要】本研究では、線形アンチセンスプローブを用いたmRNAのイメージングにより翻訳調節や分解の解析を目指した。まず、生細胞内でプローブが優れた結合カイネティクスを有することを発見し、ストレスを受けた際に内在性mRNAが速やかにストレス顆粒へ局在化する過程を観察した。続いて、任意のmRNAに対するプローブ開発を行った。まず、mRNAの予測二次構造を参考にして設計したプローブに対し、細胞内拡散に着目してmR...
【化学】複合化学：生物発光 ／イメージンクを含む研究件
❏活性酸素種の革新的イメージング技術の開発(25620106)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】活性酸素種 / 生物発光 / 生物発光タンパク質 / 細胞 / イメージング (他8件)
【概要】活性酸素種は，ガンや糖尿病，心血管疾患（心筋梗塞，脳卒中，脳梗塞，動脈硬化）など，すべての疾患のうち約90パーセントにも及ぶ疾患の原因になっていることが知られている．本研究では活性酸素種の細胞内動態を可視化する新しい分子プローブを開発した．本研究での技術開発により，様々な疾患に関係する活性酸素種の動態を簡便かつ正確に計測できるようになったインパクトは非常に大きい． ...
❏生体内での細胞挙動を可視化する分子プローブ(23655152)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】生体機能関連化学 / 生物発光 / 細胞 / 生体 / イメージング (他12件)
【概要】本研究では,海洋生物である橈脚類(ガウシア・プリンセプス)由来のルシフェラーゼを出発物質として,超高輝度の変異体を論理的に開発した.ガウシアルシフェラーゼの酵素活性中心を推定し,部位特異的アミノ酸変異導入を行った.開発した変異体の中には,オリジナルのガウシアルシフェラーゼに比べて,10倍程度高輝度化した変異体や,スペクトルが33nm長波長化した変異体が含まれ,これらはバイオアッセイにおいて非常に有...
❏分解制御型プローブの創案と展開(20685012)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】プローブ / 可視化 / キナーゼ / ユビキチン / タンパク質分解 (他10件)
【概要】分子イメージングにおいては,特定の生体イオンや生体分子を捕まえて光を発生する,いわゆるプローブと呼ばれる新しい分子の開発が必要となる.本研究では,様々な生命機能や疾患において極めて重要な分子過程であるタンパク質のリン酸化について,その生体内(in vivo)での動態を可視化計測する新しい原理のプローブ("分解制御型プローブ"と名付ける)の開発研究を行った. ...
【化学】複合化学：蛍光センサー ／イメージンクを含む研究件
❏フルオロクロミズムを示す無機材料の開発と蛍光センシングシステムへの応用(20K05670)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他12件)
【概要】希土類元素を賦活した無機蛍光体材料におけるフルオロクロミズムの発現に関する研究を、前年度に引き続き、材料設計とプロセス構築の双方の立場から多角的に進めた。以下に詳細を述べる。 Y2WO6:Eu3+では薄膜型水素ガスセンサへの応用を目指し、前年度に成功した多孔質で蛍光強度の高い薄膜のゾル－ゲル合成を受けて、低温での水素ガス応答性の向上に向けて白金ナノ粒子触媒を担持する手法を考案した。その結果、150...
❏フルオロクロミック無機蛍光体の開発と応用(17K06801)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他11件)
【概要】無機蛍光体は蛍光灯や白色LEDなどに使われている発光材料である。本研究では、外部からの物理的あるいは化学的な刺激を受けて発光特性が変化するフルオロクロミズムという新たな機能を無機蛍光体に付与することを目指した。実際に、水素ガスや過酸化水素など反応性の高い化学物質の存在下で発光強度が著しく低下するような応答性を確認することができ、化学センサなどへの応用を見込める無機蛍光体の合成に成功した。 ...
【化学】複合化学：化学センサー ／イメージンクを含む研究件
❏フルオロクロミズムを示す無機材料の開発と蛍光センシングシステムへの応用(20K05670)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他12件)
【概要】希土類元素を賦活した無機蛍光体材料におけるフルオロクロミズムの発現に関する研究を、前年度に引き続き、材料設計とプロセス構築の双方の立場から多角的に進めた。以下に詳細を述べる。 Y2WO6:Eu3+では薄膜型水素ガスセンサへの応用を目指し、前年度に成功した多孔質で蛍光強度の高い薄膜のゾル－ゲル合成を受けて、低温での水素ガス応答性の向上に向けて白金ナノ粒子触媒を担持する手法を考案した。その結果、150...
❏フルオロクロミック無機蛍光体の開発と応用(17K06801)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他11件)
【概要】無機蛍光体は蛍光灯や白色LEDなどに使われている発光材料である。本研究では、外部からの物理的あるいは化学的な刺激を受けて発光特性が変化するフルオロクロミズムという新たな機能を無機蛍光体に付与することを目指した。実際に、水素ガスや過酸化水素など反応性の高い化学物質の存在下で発光強度が著しく低下するような応答性を確認することができ、化学センサなどへの応用を見込める無機蛍光体の合成に成功した。 ...
【生物学】基礎生物学：タンパク質間相互作用 ／イメージンクを含む研究件
❏細胞内分子過程の超解像イメージングを実現する蛍光プローブ(24685027)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】蛍光 / 超解像 / プローブ / 細胞 / イメージング (他8件)
【概要】本研究では，超高解像度でのタンパク質間相互作用の蛍光イメージングを実現するために，タンパク質間の相互作用が生起した時に初めて光活性化特性が出現する新しいタイプの蛍光プローブの開発研究を行った．さらに，生きた細胞で長時間の超解像イメージングを実現するために，青色光受容体のプロテインエンジニアリングや新しい近赤外蛍光タンパク質の探索研究を行った． ...
❏プロテインスプライシング反応を利用した機能性プローブ分子の開発と応用(15685010)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2003 - 2005
【研究代表者】小澤 岳昌 分子科学研究所, 分子構造研究系, 助教授 (40302806)
【キーワード】luciferase / 核内移行 / イメージング / ミトコンドリア / reporter gene assay (他16件)
【概要】1)生きた細胞内におけるタンパク質の核内移行検出プローブを開発した.311アミノ酸からなるrenilla luciferase (RLuc)のN末から229番目で切断すると,splitしたRLucがプロテインスプライシングにより効率よく再構成されることを見出した.このsplit RLucを用いて,glucocorticoid receptor (GR)の核内移行検出法を開発した.マウスがストレスを...
【生物学】基礎生物学：ホヤ ／イメージンクを含む研究件
❏個体まるごと用いた4次元イメージングによる形態形成運動の定量的解析(21770241)
【研究テーマ】発生生物学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】堀田 耕司 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (80407147)
【キーワード】末梢神経 / 3Dライブイメージング / 進化 / 3D / ホヤ (他13件)
【概要】脊索動物の形態形成過程を細胞レベルで理解するために、本研究では、個体を構成する細胞数が少なくシンプルな体制をもつホヤを用いて個体まるごとの1細胞レベルイメージングを行った。ホヤ幼生ひのう部における新規末梢神経ネットワーク構造の3Dイメージングや尾芽胚の3Dコンピュータモデル化、および神経管閉鎖過程の3Dライブ(4D)イメージングを行い、ホヤ胚発生におけるさまざまな形態形成過程を細胞レベルで明らかに...
❏化学発生生物学展開のためのホヤを用いた小分子化合物高速スクリーニング(20200034)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】新学術領域研究(研究課題提案型)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】堀田 耕司 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (80407147)
【キーワード】ホヤ / ケミカルゲノミクス / 小分子化合物 / 創薬 / スクリーニング (他18件)
【概要】阻害剤のような化合物を用いると標的タンパク質の機能を簡便にノックダウンできるため、標的分子の機能類推が迅速にできる。発生の早いホヤとこのような化合物を組み合わせ高速・高精度な化合物による標的分子機能解析を目指した。本研究ではカタユウレイボヤを用いた化合物スクリーニング系を立ち上げ、実際に標的既知化合物を用いたホヤ標的分子の機能類推を行った。また、「過去の化合物とホヤに関する知見」を集約しまとめた。...
❏細胞極性形成機構の三次元網羅解析(18770207)
【研究テーマ】発生生物学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】堀田 耕司 慶應義塾大学, 理工学部, 助教 (80407147)
【キーワード】形態形成 / 細胞極性 / ホヤ / 三次元 / データベース (他9件)
【概要】ホヤ胚における体構築を共焦点レーザー顕微鏡により,3次元的に画像取得し,実際に1細胞レベルの解像度で個体全体を俯瞰できる画像データベースFABAおよびFABA2(http://chordate.bpni.bio.keio.ac.jp/faba2/2.0/top.html)を開発した.さらにこのFABAにおける3次元胚画像をもとに、原腸陥入期における個体全体の細胞の形態変化を定量化し脊索形成に重要な...
【生物学】基礎生物学：グルコース ／イメージンクを含む研究件
❏RIプローブと蛍光プローブの差異を明らかにするための薬剤挙動に関する動態解析(21K18919)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2021-07-09 - 2023-03-31
【研究代表者】高橋 浩之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70216753)
【キーワード】Radioisotope / 放射能 / PET / FDG / 蛍光体 (他8件)
【概要】当初は18F-Boronophenylalanine (18F-BPA)と有機蛍光色素をBPAに結合させた蛍光プローブの合成を行い比較実験を行う予定であったが研究開始が新型コロナ感染症の影響を受けて、後ろ倒しとなり、18F-BPAの合成に手間取っているため、グルコースを対象としたプローブの比較を更に進めて論文を出版することを目標として、性質の異なる複数の細胞、RWPE-1（前立腺）、RWPE-2（...
❏細胞内外で高感度・経時測定可能な過酸化水素イメージングの開発(18K14331)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】伊藤 栄紘 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (70707918)
【キーワード】過酸化水素 / イメージング / リン光色素 / グルコース / カタラーゼ (他6件)
【概要】本申請研究では、リン光性色素を利用した細胞外および細胞内の過酸化水素プローブを開発し、細胞実験への利用を目指した。細胞外過酸化水素プローブとして、カタラーゼを固定化した白金ポルフィリン含有ポリスチレンビーズを開発し、培地中の過酸化水素濃度変化をビーズからの発光量で観察できた。またグルコースオキシダーゼを固定化することで、グルコース濃度も同様に観察できた。細胞内過酸化水素プローブとして、白金ポルフィ...
【総合理工】応用物理学：磁性体 ／イメージンクを含む研究件
❏テラヘルツ電磁波発生を利用した新しい時空間分光法の開発と物性研究への展開(18H01858)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】貴田 徳明 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (30587069)
【キーワード】テラヘルツ波 / 強誘電体 / 磁性体 / フェムト秒レーザー / イメージング (他9件)
【概要】本研究では、強誘電体（強磁性体）にフェムト秒レーザーを照射したときに放射されるテラヘルツ波を利用し、光誘起分極（磁化）ダイナミクスや分極ベクトルを抽出する新手法を開発した。具体的には、光誘起中性イオン性転移（光誘起相転移）に由来する高効率テラヘルツ波放射、光誘起絶縁体金属転移に由来する分子振動に由来する狭帯域テラヘルツ波放射、有機強誘電体薄膜デバイスにおける3次元分極ベクトルの新規検出に成功した。...
❏イメージファイバを用いた空間2次微分スピンイメージング測定装置の開発(21540316)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】内田 和人 東京大学, 物性研究所, 技術専門職員 (20422438)
【キーワード】イメージング / センシング / 磁気光学 / スピン / 磁性体 (他6件)
【概要】光学測定系とピエゾ駆動ステージを結合させ、差分法による光信号の試料位置依存性のみを検出する高分解能イメージング手法を開発した。この手法は数値演算による画像の鮮鋭化処理とは決定的に異なっており、イメージファイバ光学系や顕微鏡システムに適用したところ、炭素原子1層の膜であるグラフェンの反射イメージ等の観測で、大幅な分解能の向上を実現した。スピン情報のイメージングについては、装置開発は完了したものの、本...
【総合理工】応用物理学：表面科学 ／イメージンクを含む研究件
❏フルオロクロミズムを示す無機材料の開発と蛍光センシングシステムへの応用(20K05670)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他12件)
【概要】希土類元素を賦活した無機蛍光体材料におけるフルオロクロミズムの発現に関する研究を、前年度に引き続き、材料設計とプロセス構築の双方の立場から多角的に進めた。以下に詳細を述べる。 Y2WO6:Eu3+では薄膜型水素ガスセンサへの応用を目指し、前年度に成功した多孔質で蛍光強度の高い薄膜のゾル－ゲル合成を受けて、低温での水素ガス応答性の向上に向けて白金ナノ粒子触媒を担持する手法を考案した。その結果、150...
❏フルオロクロミック無機蛍光体の開発と応用(17K06801)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他11件)
【概要】無機蛍光体は蛍光灯や白色LEDなどに使われている発光材料である。本研究では、外部からの物理的あるいは化学的な刺激を受けて発光特性が変化するフルオロクロミズムという新たな機能を無機蛍光体に付与することを目指した。実際に、水素ガスや過酸化水素など反応性の高い化学物質の存在下で発光強度が著しく低下するような応答性を確認することができ、化学センサなどへの応用を見込める無機蛍光体の合成に成功した。 ...
❏無機蛍光物質の表面制御に基づく化学応答性イメージング材料の開発(25420715)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / ナノ材料 / 光物性 / 表面科学 / イメージング (他6件)
【概要】無機蛍光体の発光挙動の変化を利用して、化学的あるいは物理的情報を検出（センシング）あるいは可視化（イメージング）する技術の構築を目指して研究を行った。水溶液の酸化還元性に応答して発光の明滅スイッチングを示す蛍光体や特定の有機分子の存在に応答して発光が増強される蛍光体を設計し、種々の無機合成法を駆使して微細構造が制御された蛍光体材料を作製した。その結果、ハンドリングが容易で簡便に情報をイメージングで...
【工学】材料工学：フルオロクロミズム ／イメージンクを含む研究件
❏フルオロクロミズムを示す無機材料の開発と蛍光センシングシステムへの応用(20K05670)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他12件)
【概要】希土類元素を賦活した無機蛍光体材料におけるフルオロクロミズムの発現に関する研究を、前年度に引き続き、材料設計とプロセス構築の双方の立場から多角的に進めた。以下に詳細を述べる。 Y2WO6:Eu3+では薄膜型水素ガスセンサへの応用を目指し、前年度に成功した多孔質で蛍光強度の高い薄膜のゾル－ゲル合成を受けて、低温での水素ガス応答性の向上に向けて白金ナノ粒子触媒を担持する手法を考案した。その結果、150...
❏フルオロクロミック無機蛍光体の開発と応用(17K06801)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他11件)
【概要】無機蛍光体は蛍光灯や白色LEDなどに使われている発光材料である。本研究では、外部からの物理的あるいは化学的な刺激を受けて発光特性が変化するフルオロクロミズムという新たな機能を無機蛍光体に付与することを目指した。実際に、水素ガスや過酸化水素など反応性の高い化学物質の存在下で発光強度が著しく低下するような応答性を確認することができ、化学センサなどへの応用を見込める無機蛍光体の合成に成功した。 ...
【工学】プロセス・化学工学：ヒドロゲル ／イメージンクを含む研究件
❏高機能化ペプチド足場材料を利用した細胞の三次元培養と細胞外環境イメージング(18K05351)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他8件)
【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...
❏ペプチドゲルを足場とした細胞三次元培養と細胞外pH環境の蛍光イメージング法の確立(15K16559)
【研究テーマ】ケミカルバイオロジー
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他6件)
【概要】両親媒性に設計した自己組織化ペプチドu(FFiK)2がβ-シート構造を形成してナノファイバーへと自己組織化し、中性条件下で透明なヒドロゲルを形成することを明らかにした。またu(FFiK)2は細胞培養に用いる培地でもヒドロゲルを形成でき、HeLa細胞およびHEK293細胞をゲル内に分散させることに成功した。次に、シート状に成型したu(FFiK)2ゲル上で、HEK293細胞、HeLa細胞、HepG2細...
【工学】電気電子工学：蛍光体 ／イメージンクを含む研究件
❏RIプローブと蛍光プローブの差異を明らかにするための薬剤挙動に関する動態解析(21K18919)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2021-07-09 - 2023-03-31
【研究代表者】高橋 浩之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70216753)
【キーワード】Radioisotope / 放射能 / PET / FDG / 蛍光体 (他8件)
【概要】当初は18F-Boronophenylalanine (18F-BPA)と有機蛍光色素をBPAに結合させた蛍光プローブの合成を行い比較実験を行う予定であったが研究開始が新型コロナ感染症の影響を受けて、後ろ倒しとなり、18F-BPAの合成に手間取っているため、グルコースを対象としたプローブの比較を更に進めて論文を出版することを目標として、性質の異なる複数の細胞、RWPE-1（前立腺）、RWPE-2（...
❏フルオロクロミズムを示す無機材料の開発と蛍光センシングシステムへの応用(20K05670)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他12件)
【概要】希土類元素を賦活した無機蛍光体材料におけるフルオロクロミズムの発現に関する研究を、前年度に引き続き、材料設計とプロセス構築の双方の立場から多角的に進めた。以下に詳細を述べる。 Y2WO6:Eu3+では薄膜型水素ガスセンサへの応用を目指し、前年度に成功した多孔質で蛍光強度の高い薄膜のゾル－ゲル合成を受けて、低温での水素ガス応答性の向上に向けて白金ナノ粒子触媒を担持する手法を考案した。その結果、150...
❏フルオロクロミック無機蛍光体の開発と応用(17K06801)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他11件)
【概要】無機蛍光体は蛍光灯や白色LEDなどに使われている発光材料である。本研究では、外部からの物理的あるいは化学的な刺激を受けて発光特性が変化するフルオロクロミズムという新たな機能を無機蛍光体に付与することを目指した。実際に、水素ガスや過酸化水素など反応性の高い化学物質の存在下で発光強度が著しく低下するような応答性を確認することができ、化学センサなどへの応用を見込める無機蛍光体の合成に成功した。 ...
【工学】電気電子工学：SHG ／イメージンクを含む研究件
❏次世代色素を用いた光第二高調波イメージングによる生体現象の可視化(26650052)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】塗谷 睦生 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (60453544)
【キーワード】光第二高調波発生 / ２光子顕微鏡 / SHG / イメージング / アストロサイト (他7件)
【概要】生命科学研究に非常に有用であることが明らかとなった2光子顕微鏡技術の一つである光第二高調波発生（Second Harmonic Generation: SHG）イメージングは、独自の発生条件から細胞膜における現象の解明などに大きな力を発揮する。本研究ではその応用を阻んできた色素の欠如という問題の打開のため、SHGに特化した色素の開発と応用を試みた。本研究により世界初となる無蛍光性SHG専用色素Ap...
❏第二高調波イメージングの応用による神経生理機能解析(23657106)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】塗谷 睦生 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (60453544)
【キーワード】第二高調波発生 / 2光子顕微鏡 / 神経細胞 / グリア細胞 / SHG (他9件)
【概要】光第二高調波（SHG）イメージングは、これまでの手法では不可能であった生理現象の可視化能を持つにも関わらず、生体への応用が限られていた。本研究では色素の改良および応用領域の開拓の両面からSHGの生体イメージングへの展開を模索した。本研究により、既存の物とは全く異なるSHG専用色素が開発され、脳のアストロサイトと呼ばれる細胞がSHGイメージングの重要な対象となる事が明らかになった。今後の更なるSHG...
【工学】総合工学：半導体 ／イメージンクを含む研究件
❏イメージファイバを用いた空間2次微分スピンイメージング測定装置の開発(21540316)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】内田 和人 東京大学, 物性研究所, 技術専門職員 (20422438)
【キーワード】イメージング / センシング / 磁気光学 / スピン / 磁性体 (他6件)
【概要】光学測定系とピエゾ駆動ステージを結合させ、差分法による光信号の試料位置依存性のみを検出する高分解能イメージング手法を開発した。この手法は数値演算による画像の鮮鋭化処理とは決定的に異なっており、イメージファイバ光学系や顕微鏡システムに適用したところ、炭素原子1層の膜であるグラフェンの反射イメージ等の観測で、大幅な分解能の向上を実現した。スピン情報のイメージングについては、装置開発は完了したものの、本...
❏電界効果を基本原理とした細胞膜電荷分布ナノイメージング技術の創製(20681015)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】坂田 利弥 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (70399400)
【キーワード】電界効果 / 細胞膜 / 電荷 / プローブ顕微鏡 / イメージング (他8件)
【概要】細胞膜における電荷分布を半導体原理により計測する技術の研究開発を行った。その方法として、原子間力顕微鏡で広く利用されているカンチレバーを改良し、レバー先端を導電性材料(白金)として、これを半導体バイオセンシング技術の電極部となるゲートレバーとして作製した。さらに、それを電極としてmetal oxide semiconductor (MOS)トランジスタに接続することで、半導体原理により、ゲートレバ...
【工学】総合工学：表面・界面物性 ／イメージンクを含む研究件
❏フルオロクロミズムを示す無機材料の開発と蛍光センシングシステムへの応用(20K05670)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他12件)
【概要】希土類元素を賦活した無機蛍光体材料におけるフルオロクロミズムの発現に関する研究を、前年度に引き続き、材料設計とプロセス構築の双方の立場から多角的に進めた。以下に詳細を述べる。 Y2WO6:Eu3+では薄膜型水素ガスセンサへの応用を目指し、前年度に成功した多孔質で蛍光強度の高い薄膜のゾル－ゲル合成を受けて、低温での水素ガス応答性の向上に向けて白金ナノ粒子触媒を担持する手法を考案した。その結果、150...
❏フルオロクロミック無機蛍光体の開発と応用(17K06801)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他11件)
【概要】無機蛍光体は蛍光灯や白色LEDなどに使われている発光材料である。本研究では、外部からの物理的あるいは化学的な刺激を受けて発光特性が変化するフルオロクロミズムという新たな機能を無機蛍光体に付与することを目指した。実際に、水素ガスや過酸化水素など反応性の高い化学物質の存在下で発光強度が著しく低下するような応答性を確認することができ、化学センサなどへの応用を見込める無機蛍光体の合成に成功した。 ...
【工学】総合工学：AFM ／イメージンクを含む研究件
❏高速バイオＡＦＭが拓く新構造生物学(24227005)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】安藤 敏夫 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 特任教授 (50184320)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)
【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...
❏原子間力顕微鏡によるタンパク質高分解能イメージング技術の開発(09680657)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】古野 泰二 慶應義塾大学, 医学部, 助教授 (00165490)
【キーワード】原子間力顕微鏡 / AFM / タッピングモード / ティップ / 2次元結晶 (他8件)
【概要】タンパク質など生体分子の原子間力顕微鏡(AFM)観察には多くの困難がつきまとう。タンパク質は柔らかく、かつ基盤への固定が難しいことがその原因である。本研究では収束電子線を用いて作製した先鋭なカーボンティップ(スーパーティップ)を使用し、タンパク質2次元配列および1分子の高分解能イメージング法を開発した。 水中AFMでは、キャピラリカの消失により表面摩擦が減少し、像分解能の向上が期待できる。気水界面...
【工学】総合工学：超音波 ／イメージンクを含む研究件
❏光励起超音波による高機能診断のための造影剤評価プラットフォームの構築(18H01449)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】中村 健太郎 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (20242315)
【キーワード】超音波 / 光超音波 / 造影剤 / イメージング / 光音響 (他10件)
【概要】本研究では、医用超音波画像技術のひとつである光超音波イメージングにおいて今後の利用拡大が見込まれる専用造影剤について、その性能を定量的に評価する装置の開発を行うことを目的としている。２つの異なった評価装置の開発を進めている。 その一つとして、振幅変調した連続光を用いることで低い尖頭光パワーで評価を安定に行うことをめざし、半導体レーザ光源と音響共鳴を利用した高感度検出系を考案している。今年度は、これ...
❏音響的フーリエ変換による超音波リアルタイムイメージング(07650508)
【研究テーマ】計測・制御工学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1995 - 1996
【研究代表者】中島 真人 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (20051766)
【キーワード】超音波 / 極限環境 / 不可視情報 / リアルタイム / イメージング (他7件)
【概要】本研究の目的は,(1)物体のフーリエ変換を音波によって瞬時に行い,その情報を計算機内にて高速に逆フーリエ変換することにより像再生を行う新たな手法を開発すること,また(2)ガラス,ステンレス等光学的に透明な物体や火炎,霧内,汚泥中など極限状況下にある物体を映像化する実験を行って,本手法の有効性を検証することである. 本研究では,まず透過型音響的フーリエ変換システムを製作した.これは,送信面から受信面...
【工学】総合工学：超解像 ／イメージンクを含む研究件
❏単一細胞の超解像酸素分圧イメージング(19K12762)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】塚田 孝祐 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00351883)
【キーワード】超解像 / 酸素分圧 / イメージング / 代謝 / バイオイメージング (他8件)
【概要】回折限界を超える空間分解能で生細胞内の酸素濃度情報を可視化する手法の確立を目的とした．ガウシアンビームを分岐して一方で中空ビームを生成し，それぞれで対象を2次元走査し，得られた画像の差分を取ることで超解像を得た．まず，差分過程における輝度情報損失が少なく，高い空間分解能を得るための光学条件を決定し，実測実験からおよそ100 nmの分解能を達成した．さらに酸素分圧の定量に必要なリン光寿命を高速決定す...
❏細胞内分子過程の超解像イメージングを実現する蛍光プローブ(24685027)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】蛍光 / 超解像 / プローブ / 細胞 / イメージング (他8件)
【概要】本研究では，超高解像度でのタンパク質間相互作用の蛍光イメージングを実現するために，タンパク質間の相互作用が生起した時に初めて光活性化特性が出現する新しいタイプの蛍光プローブの開発研究を行った．さらに，生きた細胞で長時間の超解像イメージングを実現するために，青色光受容体のプロテインエンジニアリングや新しい近赤外蛍光タンパク質の探索研究を行った． ...
【工学】総合工学：顕微鏡 ／イメージンクを含む研究件
❏分子種識別トモグラフィを実現する非弾性散乱光干渉断層画像計の開発(19K22979)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2022-03-31
【研究代表者】由井 宏治 東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (20313017)
【キーワード】局所粘弾性 / 光音響 / 光干渉計 / イメージング / トモグラフィー (他16件)
【概要】まず任意の試料内部に埋もれた構造体を高空間分解能で分子識別可能な手法として、誘導ラマン散乱干渉計を開発した。この手法を深さ数百nmの凹凸を持つシリコン基板と水との界面に適用し、水が微小凹凸の内部にまで入り込んでいることを実証した。 さらに、不均一な試料の局所粘弾性計測を目的に、動的光散乱及び光音響波形解析を試みた。前者の手法では、凹凸のある表面で乾燥・流動するスラリーの粘弾性を時空間的に追跡するこ...
❏神経細胞における動的な生化学情報処理機構の解明(26830043)
【研究テーマ】神経化学・神経薬理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】藤井 哉 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (80717546)
【キーワード】Ca2+シグナル / シナプス可塑性 / シナプス / シグナル伝達 / 神経科学 (他11件)
【概要】脳機能を理解するためには、複雑な脳の中での神経活動とそれによって活性化される生化学反応を計測し、演算を理解する必要がある。神経細胞での生化学演算を計測するために、本研究では非常にダイナミックレンジを改善した新型のCa2+依存的酵素に対するプローブを開発した。そして、これらのプローブを用いて、Ca2+依存的リン酸化酵素(CaMKII)と脱リン酸化酵素(カルシニューリン)の活性化の時空間的プロファイル...
❏ピンポイント機能阻害による細胞内微細構造ダイナミクスの研究(23370029)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】松永 幸大 東京理科大学, 理工学部, 准教授 (40323448)
【キーワード】細胞分裂 / 染色体 / 顕微鏡 / イメージング / 光分子不活性化法 (他15件)
【概要】細胞内微細構造を不活性化する「ピンポイント機能阻害法」を用いて、動植物の細胞分裂ダイナミクス制御機構を明らかにすることを目的とした。光変換タンパク質を染色体タンパク質に連結し、高出力レーザーによるピンポイント機能阻害法を開発した。光変換タンパク質によるRBMXタンパク質の時空間特異的機能阻害実験をライブセルイメージングと組み合わせて実施した。その結果、RBMXはクロマチンと相互作用していることを明...
【工学】総合工学：原子間力顕微鏡 ／イメージンクを含む研究件
❏高速バイオＡＦＭが拓く新構造生物学(24227005)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】安藤 敏夫 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 特任教授 (50184320)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)
【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...
❏原子間力顕微鏡によるタンパク質高分解能イメージング技術の開発(09680657)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1997 - 1999
【研究代表者】古野 泰二 慶應義塾大学, 医学部, 助教授 (00165490)
【キーワード】原子間力顕微鏡 / AFM / タッピングモード / ティップ / 2次元結晶 (他8件)
【概要】タンパク質など生体分子の原子間力顕微鏡(AFM)観察には多くの困難がつきまとう。タンパク質は柔らかく、かつ基盤への固定が難しいことがその原因である。本研究では収束電子線を用いて作製した先鋭なカーボンティップ(スーパーティップ)を使用し、タンパク質2次元配列および1分子の高分解能イメージング法を開発した。 水中AFMでは、キャピラリカの消失により表面摩擦が減少し、像分解能の向上が期待できる。気水界面...
【工学】総合工学：画像計測 ／イメージンクを含む研究件
❏高温超伝導体検出器によるプラズマのECEイメージング(08680542)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】1996
【研究代表者】長山 好夫 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (10126138)
【キーワード】ECE / 電子サイクロトロン放射 / イメージング / 画像計測 / 高温超伝導 (他8件)
【概要】核融合炉心プラズマ研究の最も重要な物理的課題は電磁流体力学的(MHD)不安定性と異常拡散の機構解明である。特に異常拡散は核融合の実用化に直結する大事な課題なのにも関わらず未だ解明されていない。そのためには乱流の微小構造の観測が必要であるがそれすら未開発である。電子サイクロトロン放射(ECE)は強度が電子温度に周波数が磁場に比例することから局所的電子温度の連続測定が可能であるのでその研究の有効な武器...
❏ECEイメージングを用いたトーラスプラズマ表面のMHD不安定性の研究(07680546)
【研究テーマ】核融合学
【研究種目】一般研究(C)
【研究期間】1995
【研究代表者】長山 好夫 核融合科学研究所, 助教授 (10126138)
【キーワード】ECE / 電子サイクロトロン放射 / イメージング / 画像計測 / トモグラフィー (他8件)
【概要】核融合炉心プラズマ研究の物理的課題は、電磁流体力学的(MHD)不安定性と拡散の機構解明である。電子サイクロトロン放射(ECE)は強度が電子温度に、周波数が磁場に比例することから、局所的電子温度の連続測定が可能であるので、これらの研究の有効な武器となりうる。本研究は、バル-ニングモード等の局所的MHD不安定性と、異常拡散の機構解明のための乱流の微小構造の観測を目指した、ECEイメージング計測技術の開...
【工学】総合工学：レオロジー ／イメージンクを含む研究件
❏分子種識別トモグラフィを実現する非弾性散乱光干渉断層画像計の開発(19K22979)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2022-03-31
【研究代表者】由井 宏治 東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (20313017)
【キーワード】局所粘弾性 / 光音響 / 光干渉計 / イメージング / トモグラフィー (他16件)
【概要】まず任意の試料内部に埋もれた構造体を高空間分解能で分子識別可能な手法として、誘導ラマン散乱干渉計を開発した。この手法を深さ数百nmの凹凸を持つシリコン基板と水との界面に適用し、水が微小凹凸の内部にまで入り込んでいることを実証した。 さらに、不均一な試料の局所粘弾性計測を目的に、動的光散乱及び光音響波形解析を試みた。前者の手法では、凹凸のある表面で乾燥・流動するスラリーの粘弾性を時空間的に追跡するこ...
❏空間位相変調型近赤外光音響イメージング装置の開発と医療診断機器への展開(17H03082)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】由井 宏治 東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (20313017)
【キーワード】光音響効果 / 時間波形 / パワースペクトル / 弾性 / 乳がん (他14件)
【概要】医療診断機器として、健常組織と病変組織の弾性の差異に着目し、光音響信号の時間波形及びそのパワースペクトルから媒質に埋もれた試料の弾性が同定可能か、波形解析アルゴリズムを用いて研究した。試料のヤング率が高い程パワースペクトルの重心に相当する周波数は高周波数側へシフトする傾向を見出し、本実験系では、試料のヤング率が、乳がんの範囲に相当する約1 MPa領域まで、周波数から同定可能であることを示した。さら...
【工学】総合工学：粘弾性 ／イメージンクを含む研究件
❏筋構造ー収縮力相関における微小管の役割(20K11368)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】小林 琢也 順天堂大学, 医学部, 助教 (60468585)
【キーワード】筋収縮 / 微小管 / 粘弾性 / イメージング / 筋挫傷
【概要】前々年度に行った筋収縮力と筋イメージングの同時計測のための装置開発および改良により、前年度は筋の粘性を計測する事、および微小管のライブイメージングを行うことに成功した。これまでは粘弾性計測において、粘性と弾性の分離計測が不十分であったが、高性能のステッピングモーターを搭載することで、粘性計測を安定的に行うことが可能となった。また、筋組織の自家蛍光が高いために、微小管のライブイメージングが十分に行え...
❏空間位相変調型近赤外光音響イメージング装置の開発と医療診断機器への展開(17H03082)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】由井 宏治 東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (20313017)
【キーワード】光音響効果 / 時間波形 / パワースペクトル / 弾性 / 乳がん (他14件)
【概要】医療診断機器として、健常組織と病変組織の弾性の差異に着目し、光音響信号の時間波形及びそのパワースペクトルから媒質に埋もれた試料の弾性が同定可能か、波形解析アルゴリズムを用いて研究した。試料のヤング率が高い程パワースペクトルの重心に相当する周波数は高周波数側へシフトする傾向を見出し、本実験系では、試料のヤング率が、乳がんの範囲に相当する約1 MPa領域まで、周波数から同定可能であることを示した。さら...
【工学】総合工学：生体 ／イメージンクを含む研究件
❏生体内での細胞挙動を可視化する分子プローブ(23655152)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】生体機能関連化学 / 生物発光 / 細胞 / 生体 / イメージング (他12件)
【概要】本研究では,海洋生物である橈脚類(ガウシア・プリンセプス)由来のルシフェラーゼを出発物質として,超高輝度の変異体を論理的に開発した.ガウシアルシフェラーゼの酵素活性中心を推定し,部位特異的アミノ酸変異導入を行った.開発した変異体の中には,オリジナルのガウシアルシフェラーゼに比べて,10倍程度高輝度化した変異体や,スペクトルが33nm長波長化した変異体が含まれ,これらはバイオアッセイにおいて非常に有...
❏セラミックスウイスカーが開拓するX線イメージング技術の新展開(20246099)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】斎藤 秀俊 (斉藤 秀俊) 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (80250984)
【キーワード】X線 / アルミニウム / イメージング / ウイスカー / タングステン (他15件)
【概要】X線面光源を実現するにあたり、セラミックスウイスカーを代表とする無機系微小電子源を配列した数本のワイヤー型電子源をえて、さらに対向したターゲットからX線が電子源方向に放射(バックスキャッタ)するような新しいコンセプトのX線面光源(バックスキャッタ型X線源)を実現した。面光源から得られたX線により電子回路などのX線像が得られた。 ...
【工学】総合工学：センサー ／イメージンクを含む研究件
❏蛍光プローブ・デンドリマー複合体の創製と、細胞および動物個体イメージングへの応用(21750135)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】寺井 琢也 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (00508145)
【キーワード】センサー / 蛍光イメージング / デンドリマー / 蛍光 / イメージング (他8件)
【概要】蛍光プローブの基本骨格として汎用されているBODIPYにアミノ基を導入することにより化合物の吸収蛍光特性が大きく変化することを見出し、この現象を利用した蛍光プローブの開発に成功した。更に、蛍光団とFrechetタイプデンドリマーとの複合体を合成し、イメージングに向けた基礎検討を行った。また、近赤外領域に発光を有する希土類金属錯体が、アンテナ部位の構造によって細胞内に導入されることを明らかにした。...
❏複素ニューラルネットワークによる柔軟なミリ波セキュリティ・イメージングの基礎研究(21300089)
【研究テーマ】感性情報学・ソフトコンピューティング
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】廣瀬 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70199115)
【キーワード】ミリ波セキュリティ・イメージング / ニューラルネットワーク / 複素自己組織化マップ / アレイ・アンテナ / ミリ波 (他14件)
【概要】本研究によって、次の成果を得た。(1)複数の複素自己組織化マップ間で相互情報量を観測し、それによって自己組織化ダイナミクスを変調することにより、空間テクスチャと周波数テクスチャという異質な情報を有機的に統合できることを明らかにした。われわれは、この相互情報量(mutual information)に基づくCSOM処理方式をμCSOM(ミューCSOM)と名づけた。(2)実時間情報取得のため8直線テー...
【工学】総合工学：センシング ／イメージンクを含む研究件
❏無機蛍光物質の表面制御に基づく化学応答性イメージング材料の開発(25420715)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / ナノ材料 / 光物性 / 表面科学 / イメージング (他6件)
【概要】無機蛍光体の発光挙動の変化を利用して、化学的あるいは物理的情報を検出（センシング）あるいは可視化（イメージング）する技術の構築を目指して研究を行った。水溶液の酸化還元性に応答して発光の明滅スイッチングを示す蛍光体や特定の有機分子の存在に応答して発光が増強される蛍光体を設計し、種々の無機合成法を駆使して微細構造が制御された蛍光体材料を作製した。その結果、ハンドリングが容易で簡便に情報をイメージングで...
❏分子疫学とケミカルバイオロジーを駆動力とする食品因子感知システムの解明(22228002)
【研究テーマ】食品科学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】立花 宏文 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70236545)
【キーワード】食品因子 / 分子疫学 / 感知システム / フードケミカルバイオロジー / センシング (他20件)
【概要】生体が機能性食品因子を感知するための遺伝子（食品因子感知関連遺伝子）を同定するとともに食品因子の機能性発現機序との関係を解明した。食品因子摂取後の生体組織における食品因子ならびにその代謝物のin situ質量分析イメージングに成功した。食品因子感知関連遺伝子の発現が、摂取する食品因子やその摂取方法によって調節が可能であることを明らかにした。 ...
❏イメージファイバを用いた空間2次微分スピンイメージング測定装置の開発(21540316)
【研究テーマ】物性Ⅰ
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】内田 和人 東京大学, 物性研究所, 技術専門職員 (20422438)
【キーワード】イメージング / センシング / 磁気光学 / スピン / 磁性体 (他6件)
【概要】光学測定系とピエゾ駆動ステージを結合させ、差分法による光信号の試料位置依存性のみを検出する高分解能イメージング手法を開発した。この手法は数値演算による画像の鮮鋭化処理とは決定的に異なっており、イメージファイバ光学系や顕微鏡システムに適用したところ、炭素原子1層の膜であるグラフェンの反射イメージ等の観測で、大幅な分解能の向上を実現した。スピン情報のイメージングについては、装置開発は完了したものの、本...
【工学】総合工学：pH ／イメージンクを含む研究件
❏高機能化ペプチド足場材料を利用した細胞の三次元培養と細胞外環境イメージング(18K05351)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他8件)
【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...
❏造礁サンゴ生体内における石灰化機構の解明(22740336)
【研究テーマ】層位・古生物学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】中村 隆志 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 東工大特別研究員 (20513641)
【キーワード】造礁サンゴ / 古環境復元 / 石灰化 / モデル / 数値シミュレーション (他12件)
【概要】造礁サンゴの石灰化機構を解明するために、サンゴの生体内の反応や物質移動を詳細に記述したサンゴポリプモデルを開発した。このモデル研究によって、サンゴの石灰化に見られる"光に促進された石灰化(light-enhancedcalcification)"現象のメカニズムを明らかにし、数値シミュレーションの結果はこの現象を良く再現した。さらに、サンゴ骨格に記録される炭素同位体比の生物効果(v...
【工学】総合工学：ナノ材料 ／イメージンクを含む研究件
❏フルオロクロミズムを示す無機材料の開発と蛍光センシングシステムへの応用(20K05670)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他12件)
【概要】希土類元素を賦活した無機蛍光体材料におけるフルオロクロミズムの発現に関する研究を、前年度に引き続き、材料設計とプロセス構築の双方の立場から多角的に進めた。以下に詳細を述べる。 Y2WO6:Eu3+では薄膜型水素ガスセンサへの応用を目指し、前年度に成功した多孔質で蛍光強度の高い薄膜のゾル－ゲル合成を受けて、低温での水素ガス応答性の向上に向けて白金ナノ粒子触媒を担持する手法を考案した。その結果、150...
❏フルオロクロミック無機蛍光体の開発と応用(17K06801)
【研究テーマ】無機材料・物性
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】藤原 忍 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60276417)
【キーワード】蛍光体 / 希土類元素 / フルオロクロミズム / 光物性 / 表面科学 (他11件)
【概要】無機蛍光体は蛍光灯や白色LEDなどに使われている発光材料である。本研究では、外部からの物理的あるいは化学的な刺激を受けて発光特性が変化するフルオロクロミズムという新たな機能を無機蛍光体に付与することを目指した。実際に、水素ガスや過酸化水素など反応性の高い化学物質の存在下で発光強度が著しく低下するような応答性を確認することができ、化学センサなどへの応用を見込める無機蛍光体の合成に成功した。 ...
❏ナノ粒子をビルディングブロックとした"大きくて小さい"ケージ型キャリアの創製(16K14468)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】太田 誠一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (40723284)
【キーワード】ナノ粒子 / アッセンブリ / ビルディングブロック / DDS / ドラッグデリバリー (他13件)
【概要】金属や半導体など、非生分解性のナノ粒子を生体内で用いる際、粒子が体外に排泄されるためには粒径がシングル nm以下であることが必要だが、腫瘍組織への集積には100 nm程度が望ましい。このサイズのジレンマを解消するため、本研究では金ナノ粒子と有機半導体ポリマー蛍光ナノ粒子をビルディングブロックとして使用し、100 nm程度のナノ粒子集積体を作製した。作製された集積体は腫瘍環境に応答して一次粒子の状態...
【工学】総合工学：可視化 ／イメージンクを含む研究件
❏可視化技術を用いた味情報の伝達・処理メカニズムの解析(18H02153)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】岡田 晋治 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (50376563)
【キーワード】味覚 / 神経 / イメージング / 可視化 / メダカ
【概要】本申請研究では、メダカ酸味細胞に発現誘導可能な転写制御領域の獲得に成功した。今回獲得した領域の利用によって、ゼブラフィッシュなど他のモデル魚類においても酸味細胞への外来遺伝子導入が可能となると期待される。また、経シナプス性トレーサーの活用によって、複数種の味覚情報伝導路の相関が明らかになってきた。得られた知見は、他のモデル生物で示されつつある味覚情報伝導路の知見を補完するものであり、その全容解明に...
❏高齢者のパーソナライズドケアを目指したイメージング看護学の確立(16H02694)
【研究テーマ】基礎看護学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】真田 弘美 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50143920)
【キーワード】イメージング / 褥瘡 / 点滴 / 尿意 / 超音波画像 (他16件)
【概要】本研究では、地域包括ケアシステムのスキームに適合した新たな看護ケアの提供手段として、「高齢者のパーソナライズドケアを目指したイメージング看護学の確立」を目指した。認知機能の低下により精神・身体の不快感・苦痛を正確に表出することのできない患者に対し、高齢者の精神状態、身体状態をモニタリングするセンサシステムを構築し、様々な異変を精度よく予測するアルゴリズムを提案することを目的とした。不快感、尿意、創...
❏分子イメージングを基軸とする生細胞内分子計測・光操作法の開発(26220805)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】小澤 岳昌 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40302806)
【キーワード】バイオ分析 / イメージング / 光操作 / 蛍光 / 発光 (他14件)
【概要】生細胞内の分子の素過程をネットワークとして理解するために，生体分子を可視化および操作するための新たな分析方法を確立した．具体的には，１）小数生体分子の可視化・定量法，２）光による酵素活性制御法，３）Gタンパク質共役受容体活性を制御する光操作法を開発した．開発した方法は，基礎生命科学研究の基盤技術になるとともに，医学や農学や創薬分野等における革新的技術となる． ...
【総合生物】生体分子化学：PET(positron emission tomography) ／イメージンクを含む研究件
❏RIプローブと蛍光プローブの差異を明らかにするための薬剤挙動に関する動態解析(21K18919)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2021-07-09 - 2023-03-31
【研究代表者】高橋 浩之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70216753)
【キーワード】Radioisotope / 放射能 / PET / FDG / 蛍光体 (他8件)
【概要】当初は18F-Boronophenylalanine (18F-BPA)と有機蛍光色素をBPAに結合させた蛍光プローブの合成を行い比較実験を行う予定であったが研究開始が新型コロナ感染症の影響を受けて、後ろ倒しとなり、18F-BPAの合成に手間取っているため、グルコースを対象としたプローブの比較を更に進めて論文を出版することを目標として、性質の異なる複数の細胞、RWPE-1（前立腺）、RWPE-2（...
❏脱励起ガンマ線計測による複数プローブ同時イメージング陽電子断層撮影法の開発(15H04770)
【研究テーマ】医学物理学・放射線技術学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】福地 知則 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (40376546)
【キーワード】核医学 / イメージング / 陽電子放射断層撮影 / PET / ガンマ線 (他16件)
【概要】陽電子放射断層撮影法は、生体深部の放射性プローブ分布を非侵襲的に可視化する核医学イメージング手法である。本研究では、従来のPETでは困難であった複数のプローブの同時イメージングを可能とする新原理の装置を開発した。開発した装置により、Na-22とF-18-FDGを同時投与したマウスを撮像し、両プローブの異なる分布を画像化することで基本原理を実証した。また、開発した装置の臨床応用を見込んだ核種Sc-4...
❏癌細胞上での革新的化学合成と非侵襲的イメージングの融合による癌転移の可視化と制御(23681047)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】田中 克典 独立行政法人理化学研究所, 田中生体機能合成化学研究室, 准主任研究員 (00403098)
【キーワード】アザ電子環状反応 / 糖鎖 / 天然 / プローブ / タンパク質 (他17件)
【概要】報告者が開発した高速反応を用いて、温和な条件下で癌細胞表面を蛍光標識し、マウスに導入して、非侵襲的な分子イメージングで癌転移を可視化した。特に、細胞表層糖鎖遺伝子を操作した癌細胞について転移を検討し、糖鎖構造に起因する癌転移への影響を生きた動物レベルで検証した。一方、同様の高速反応を用いて、細胞表面に様々な糖鎖やPETイメージングのポジトロン放出核種を効率的に導入する手法を確立した。さらに、細胞表...
【総合生物】生体分子化学：神経管閉鎖 ／イメージンクを含む研究件
❏個体まるごと用いた4次元イメージングによる形態形成運動の定量的解析(21770241)
【研究テーマ】発生生物学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】堀田 耕司 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (80407147)
【キーワード】末梢神経 / 3Dライブイメージング / 進化 / 3D / ホヤ (他13件)
【概要】脊索動物の形態形成過程を細胞レベルで理解するために、本研究では、個体を構成する細胞数が少なくシンプルな体制をもつホヤを用いて個体まるごとの1細胞レベルイメージングを行った。ホヤ幼生ひのう部における新規末梢神経ネットワーク構造の3Dイメージングや尾芽胚の3Dコンピュータモデル化、および神経管閉鎖過程の3Dライブ(4D)イメージングを行い、ホヤ胚発生におけるさまざまな形態形成過程を細胞レベルで明らかに...
❏化学発生生物学展開のためのホヤを用いた小分子化合物高速スクリーニング(20200034)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】新学術領域研究(研究課題提案型)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】堀田 耕司 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (80407147)
【キーワード】ホヤ / ケミカルゲノミクス / 小分子化合物 / 創薬 / スクリーニング (他18件)
【概要】阻害剤のような化合物を用いると標的タンパク質の機能を簡便にノックダウンできるため、標的分子の機能類推が迅速にできる。発生の早いホヤとこのような化合物を組み合わせ高速・高精度な化合物による標的分子機能解析を目指した。本研究ではカタユウレイボヤを用いた化合物スクリーニング系を立ち上げ、実際に標的既知化合物を用いたホヤ標的分子の機能類推を行った。また、「過去の化合物とホヤに関する知見」を集約しまとめた。...
【総合生物】生体分子化学：アザ電子環状反応 ／イメージンクを含む研究件
❏癌細胞上での革新的化学合成と非侵襲的イメージングの融合による癌転移の可視化と制御(23681047)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】田中 克典 独立行政法人理化学研究所, 田中生体機能合成化学研究室, 准主任研究員 (00403098)
【キーワード】アザ電子環状反応 / 糖鎖 / 天然 / プローブ / タンパク質 (他17件)
【概要】報告者が開発した高速反応を用いて、温和な条件下で癌細胞表面を蛍光標識し、マウスに導入して、非侵襲的な分子イメージングで癌転移を可視化した。特に、細胞表層糖鎖遺伝子を操作した癌細胞について転移を検討し、糖鎖構造に起因する癌転移への影響を生きた動物レベルで検証した。一方、同様の高速反応を用いて、細胞表面に様々な糖鎖やPETイメージングのポジトロン放出核種を効率的に導入する手法を確立した。さらに、細胞表...
❏高速アザ電子環状反応によるPETイメージング法の開発と糖鎖付加機能性高分子の創成(19681024)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】田中 克典 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (00403098)
【キーワード】アザ電子環状反応 / PET / 標識化 / イメージング / 糖鎖 (他17件)
【概要】アザ電子環状反応を基盤とした高速標識プローブを開発した後、様々なペプチドやタンパク質のPETや非侵襲的蛍光イメージングに成功した。次いで、N-結合型糖鎖の汎用的固相合成法を確立した後、生体内での"糖鎖多価効果"を疑似化するために、効率的な糖鎖クラスター調製法やタンパク質や生細胞に対する糖鎖導入法を開発した。さらに、これらN-結合型糖鎖クラスターや糖鎖付加人工細胞を用いて、糖鎖構造に...
❏超高速電子環状反応を基盤とするクリック生体高分子標識化法の開発とその展開(18850014)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】田中 克典 阪大, 理学(系)研究科(研究院), 助手 (00403098)
【キーワード】アザ電子環状反応 / 標識化 / 蛍光 / PET / イメージング
【概要】本研究は、申請者らが独自に開発した"高速アザ電子環状反応"による修飾法を用い、生体分子アミノ基選択的な標識化法を新たに開発する。次いでこれを用いて蛍光および放射線標識による生体内イメージングを実施し、新たな生体内現象を明らかにすることを目的としている。これまでに放射性金属配位子DOTA(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraace...
【総合生物】生体分子化学：1分子計測(SDM) ／イメージンクを含む研究件
❏生細胞内RNA動態の包括的可視化分析技術の創発(16H04162)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】吉村 英哲 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90464205)
【キーワード】RNA / 1分子計測(SMD) / ナノバイオ / イメージング / 細胞 (他8件)
【概要】本研究では独自開発したRNA標識技術mPUMテクノロジーを用いて、生細胞内RNAを1分子レベルから1細胞レベル、短時間の動態から長時間の可視化解析までを実現する分子ツール群の開発を目指した。1分子レベル・短時間の動態観察では二分割緑色蛍光タンパク質を用いたプローブを作製し、テロメア反復配列含有RNA(TERRA)と染色体テロメア領域、テロメア関連タンパク質の同時1分子追跡を実現し、未知の機能モデル...
❏高速バイオＡＦＭが拓く新構造生物学(24227005)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】安藤 敏夫 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 特任教授 (50184320)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)
【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...
【総合生物】神経科学：集団活動 ／イメージンクを含む研究件
❏マウス高次視覚領野での領野特異的な情報表現の解明(19K07793)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (30723259)
【キーワード】視覚野 / デコーディング / 集団活動 / イメージング / マウス (他10件)
【概要】脳において情報は多数の神経細胞の集団活動に表現されると考えられているが、その詳細は不明な点が多い。本研究ではマウス大脳皮質視覚野での細胞集団による情報表現を調べた。ある画像をマウスに見せたときには、少数の神経細胞のみが活動するが、画像情報は活動する少数の細胞に安定して表現されていた。また、一次視覚野と二次視覚野の間で、細胞集団の活動には異なる画像特徴が表現されていることが示唆された。さらに、マウス...
❏細胞集団での視覚特徴表現の学習依存的変化の解析(17K13276)
【研究テーマ】脳計測科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (30723259)
【キーワード】デコーディング / 大脳皮質 / 視覚野 / マウス / 2光子イメージング (他12件)
【概要】本研究ではマウスの大脳皮質一次視覚野における視覚情報表現及び学習による情報表現の変化の解明を目的とした。自然画像に含まれる情報は少数の細胞の活動から取り出すことができることを明らかにした。また、同じ画像を繰り返し提示した時に、神経活動はある程度のばらつきを示したのに対して、そこから得られる画像パターンは比較的ばらつきが少なく、再現性良く表現されていた。これらの結果から、マウスの一次視覚野では不安定...
【総合生物】神経科学：ポピュレーションコーディング ／イメージンクを含む研究件
❏マウス高次視覚領野での領野特異的な情報表現の解明(19K07793)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (30723259)
【キーワード】視覚野 / デコーディング / 集団活動 / イメージング / マウス (他10件)
【概要】脳において情報は多数の神経細胞の集団活動に表現されると考えられているが、その詳細は不明な点が多い。本研究ではマウス大脳皮質視覚野での細胞集団による情報表現を調べた。ある画像をマウスに見せたときには、少数の神経細胞のみが活動するが、画像情報は活動する少数の細胞に安定して表現されていた。また、一次視覚野と二次視覚野の間で、細胞集団の活動には異なる画像特徴が表現されていることが示唆された。さらに、マウス...
❏細胞集団での視覚特徴表現の学習依存的変化の解析(17K13276)
【研究テーマ】脳計測科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (30723259)
【キーワード】デコーディング / 大脳皮質 / 視覚野 / マウス / 2光子イメージング (他12件)
【概要】本研究ではマウスの大脳皮質一次視覚野における視覚情報表現及び学習による情報表現の変化の解明を目的とした。自然画像に含まれる情報は少数の細胞の活動から取り出すことができることを明らかにした。また、同じ画像を繰り返し提示した時に、神経活動はある程度のばらつきを示したのに対して、そこから得られる画像パターンは比較的ばらつきが少なく、再現性良く表現されていた。これらの結果から、マウスの一次視覚野では不安定...
【総合生物】神経科学：分子神経生物学 ／イメージンクを含む研究件
❏シナプス前部と後部の相互作用機構(17H01387)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】岡部 繁男 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60204012)
【キーワード】イメージング / シナプス形成 / 神経回路 / スパイン / 分子神経生物学
【概要】軸索構造の一部であるシナプス前部と、樹状突起の構造の一部であり受容体が集積するシナプス後部が結合することでシナプスはその機能を発揮する。本研究ではシナプス前部とシナプス後部の間での相互作用がシナプス自体の機能、発達、リモデリングをどのように制御するのかを検討した。主要な成果として、シナプス形成と安定化を負に制御する分子としてのBMP4の分泌機構とそれによるシナプス形成の阻害を個体レベルで証明した。...
❏シナプス構造の分子解剖(21220008)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】岡部 繁男 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60204012)
【キーワード】分子神経生物学 / シナプス後肥厚部 / 超解像顕微鏡 / 二光子顕微鏡 / シナプス可塑性 (他12件)
【概要】PALM（あるいはSTORM）法は一分子蛍光の検出を利用した高解像度光学顕微鏡法である。一個のシナプス後肥厚部（PSD）は直径500nm 以下の微細なディスク状構造であり、PALM 法によりその内部構造を捉えることが可能である。本研究では、蛍光蛋白質で標識されたPSDおよびスパインについて、PALM 法を用いてその内部の分子分布を検出した。更にシナプスの発達の過程とシナプス可塑性が起こった後のPS...
【総合生物】神経科学：超解像顕微鏡 ／イメージンクを含む研究件
❏超解像イメージングによるスパインシナプスの動態解析(20K15892)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】柏木 有太郎 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (90840893)
【キーワード】シナプス / 超解像顕微鏡 / 神経科学 / 細胞生物学 / イメージング (他6件)
【概要】記憶や学習といった脳機能には、シナプスが新たに作られ、外部からの刺激によって可塑的に変化し、また数年以上もの長期にわたって維持されることが必要である。シナプスが変化する過程で、スパインの頭部体積の増減やシナプス小胞の増減に関連して軸索末端の形態変化が起こる。またスパイン頭部や軸索末端から微細な突起が伸びだす様子も知られており、両者が接触を介して複雑な情報交換をしていることが示唆される。シナプスとそ...
❏イメージングによる神経回路動態とその障害の特徴抽出(26250014)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】岡部 繁男 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60204012)
【キーワード】シナプス / イメージング / 超解像顕微鏡 / 自閉症モデル動物
【概要】シナプス動態を先端的なイメージング技術を活用して解明することを目的として、大脳皮質における興奮性、抑制性シナプス形態の解析、二光子顕微鏡によるシナプス成熟過程の解析、超解像顕微鏡によるシナプス構造の解析、精神神経疾患モデル動物のイメージング解析を行った。これらの実験により、生後発達早期の神経回路発達過程におけるシナプス動態には回路特異的な制御機構が存在すること、シナプス動態が生後発達過程で障害され...
❏シナプス構造の分子解剖(21220008)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】岡部 繁男 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60204012)
【キーワード】分子神経生物学 / シナプス後肥厚部 / 超解像顕微鏡 / 二光子顕微鏡 / シナプス可塑性 (他12件)
【概要】PALM（あるいはSTORM）法は一分子蛍光の検出を利用した高解像度光学顕微鏡法である。一個のシナプス後肥厚部（PSD）は直径500nm 以下の微細なディスク状構造であり、PALM 法によりその内部構造を捉えることが可能である。本研究では、蛍光蛋白質で標識されたPSDおよびスパインについて、PALM 法を用いてその内部の分子分布を検出した。更にシナプスの発達の過程とシナプス可塑性が起こった後のPS...
【総合生物】神経科学：PSD ／イメージンクを含む研究件
❏シナプス後部の微細構造と細胞骨格との協調的機能制御(21240032)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009
【研究代表者】岡部 繁男 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60204012)
【キーワード】シナプス / イメージング / PSD / スパイン / GFP
【概要】本研究では新しい光学的測定技術であるStochastic Optical Reconstruction(STORM)法をシナプス後部の分子に適用することで、シナプス内部における分子分布を直接的に可視化することを試みる。この目的の為に、シナプス後肥厚部(PSD)の骨格をつくる蛋白質であるPSD-95に光スイッチとなる分子(Dronpa,EosFP,Dendraなど)を結合した分子プローブを作成し、神...
❏シナプス構造の分子解剖(21220008)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】岡部 繁男 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60204012)
【キーワード】分子神経生物学 / シナプス後肥厚部 / 超解像顕微鏡 / 二光子顕微鏡 / シナプス可塑性 (他12件)
【概要】PALM（あるいはSTORM）法は一分子蛍光の検出を利用した高解像度光学顕微鏡法である。一個のシナプス後肥厚部（PSD）は直径500nm 以下の微細なディスク状構造であり、PALM 法によりその内部構造を捉えることが可能である。本研究では、蛍光蛋白質で標識されたPSDおよびスパインについて、PALM 法を用いてその内部の分子分布を検出した。更にシナプスの発達の過程とシナプス可塑性が起こった後のPS...
【総合生物】神経科学：シナプス ／イメージンクを含む研究件
❏超解像イメージングによるスパインシナプスの動態解析(20K15892)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】柏木 有太郎 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (90840893)
【キーワード】シナプス / 超解像顕微鏡 / 神経科学 / 細胞生物学 / イメージング (他6件)
【概要】記憶や学習といった脳機能には、シナプスが新たに作られ、外部からの刺激によって可塑的に変化し、また数年以上もの長期にわたって維持されることが必要である。シナプスが変化する過程で、スパインの頭部体積の増減やシナプス小胞の増減に関連して軸索末端の形態変化が起こる。またスパイン頭部や軸索末端から微細な突起が伸びだす様子も知られており、両者が接触を介して複雑な情報交換をしていることが示唆される。シナプスとそ...
❏イメージングによる神経回路動態とその障害の特徴抽出(26250014)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】岡部 繁男 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60204012)
【キーワード】シナプス / イメージング / 超解像顕微鏡 / 自閉症モデル動物
【概要】シナプス動態を先端的なイメージング技術を活用して解明することを目的として、大脳皮質における興奮性、抑制性シナプス形態の解析、二光子顕微鏡によるシナプス成熟過程の解析、超解像顕微鏡によるシナプス構造の解析、精神神経疾患モデル動物のイメージング解析を行った。これらの実験により、生後発達早期の神経回路発達過程におけるシナプス動態には回路特異的な制御機構が存在すること、シナプス動態が生後発達過程で障害され...
❏神経細胞における動的な生化学情報処理機構の解明(26830043)
【研究テーマ】神経化学・神経薬理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】藤井 哉 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (80717546)
【キーワード】Ca2+シグナル / シナプス可塑性 / シナプス / シグナル伝達 / 神経科学 (他11件)
【概要】脳機能を理解するためには、複雑な脳の中での神経活動とそれによって活性化される生化学反応を計測し、演算を理解する必要がある。神経細胞での生化学演算を計測するために、本研究では非常にダイナミックレンジを改善した新型のCa2+依存的酵素に対するプローブを開発した。そして、これらのプローブを用いて、Ca2+依存的リン酸化酵素(CaMKII)と脱リン酸化酵素(カルシニューリン)の活性化の時空間的プロファイル...
【総合生物】神経科学：2光子イメージング ／イメージンクを含む研究件
❏細胞集団での視覚特徴表現の学習依存的変化の解析(17K13276)
【研究テーマ】脳計測科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (30723259)
【キーワード】デコーディング / 大脳皮質 / 視覚野 / マウス / 2光子イメージング (他12件)
【概要】本研究ではマウスの大脳皮質一次視覚野における視覚情報表現及び学習による情報表現の変化の解明を目的とした。自然画像に含まれる情報は少数の細胞の活動から取り出すことができることを明らかにした。また、同じ画像を繰り返し提示した時に、神経活動はある程度のばらつきを示したのに対して、そこから得られる画像パターンは比較的ばらつきが少なく、再現性良く表現されていた。これらの結果から、マウスの一次視覚野では不安定...
❏大脳皮質の領野間相互作用を担う神経回路の細胞・シナプスレベルでの機能解明(25221001)
【研究テーマ】神経生理学・神経科学一般
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】大木 研一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50332622)
【キーワード】大脳皮質 / 視覚野 / 高次視覚野 / 領野間相互作用 / ２光子イメージング (他18件)
【概要】大脳皮質における情報処理は、多数の領野の相互作用により行われている。このような領野間相互作用の全体像と、それを担う神経回路をシナプスレベルで解明するため、(1)広域イメージング法を開発し、マウス全脳の機能マッピングを行い、高次視覚野の機能分担を明らかにした。さらに、(2)全脳の神経活動と血流変化を同時に計測する方法を開発し、fMRIで臨床研究にも応用されている安静時の機能的結合が、確固たる神経基盤...
【総合生物】神経科学：2光子励起顕微鏡 ／イメージンクを含む研究件
❏次世代色素を用いた光第二高調波イメージングによる生体現象の可視化(26650052)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】塗谷 睦生 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (60453544)
【キーワード】光第二高調波発生 / ２光子顕微鏡 / SHG / イメージング / アストロサイト (他7件)
【概要】生命科学研究に非常に有用であることが明らかとなった2光子顕微鏡技術の一つである光第二高調波発生（Second Harmonic Generation: SHG）イメージングは、独自の発生条件から細胞膜における現象の解明などに大きな力を発揮する。本研究ではその応用を阻んできた色素の欠如という問題の打開のため、SHGに特化した色素の開発と応用を試みた。本研究により世界初となる無蛍光性SHG専用色素Ap...
❏第二高調波イメージングの応用による神経生理機能解析(23657106)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】塗谷 睦生 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (60453544)
【キーワード】第二高調波発生 / 2光子顕微鏡 / 神経細胞 / グリア細胞 / SHG (他9件)
【概要】光第二高調波（SHG）イメージングは、これまでの手法では不可能であった生理現象の可視化能を持つにも関わらず、生体への応用が限られていた。本研究では色素の改良および応用領域の開拓の両面からSHGの生体イメージングへの展開を模索した。本研究により、既存の物とは全く異なるSHG専用色素が開発され、脳のアストロサイトと呼ばれる細胞がSHGイメージングの重要な対象となる事が明らかになった。今後の更なるSHG...
❏生きたマウス脳の長期精密計測を可能にするマイクロインターフェイスデバイスの開発(22510124)
【研究テーマ】マイクロ・ナノデバイス
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】一木 隆範 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (20277362)
【キーワード】マイクロバイオシステム / 脳計測 / in vivo計測 / バイオデバイス / イメージング (他8件)
【概要】2光子励起顕微鏡法(2PLMS)は脳機能を細胞レベルで研究するための強力な手法であるが、生きたままの動物の脳を長期計測するためのツール・手法の欠落が課題であった。そこで、本研究では、生きたマウスの脳の長期・精密計測を可能にする動物個体埋め込み型インターフェイスデバイスを開発した。この成果は、2PLMSを軸とするinvivo脳研究の技術的制限を克服する新たなツール・手法を提供し、脳神経細胞の機能のよ...
【総合生物】神経科学：生体内 ／イメージンクを含む研究件
❏マウス内非侵襲1分子観察(25650047)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】樋口 秀男 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90165093)
【キーワード】量子ドット / 高輝度 / マウス / 非侵襲 / in vivo (他7件)
【概要】非侵襲で1粒子レベルで小胞輸送を観察するため明るい量子ドットを作成を行った．量子ドットを40 nMで液体窒素によって急速に冷却することで、数１０個～数１００個程度の量子ドットによる凝集体を形成した。 マウス腫瘍に対して，量子ドットの蛍光が観察できるかを確認した．がん細胞に過剰に発現しているEGFRに対する抗体を量子トッドに結合して，マウスの尾静脈から注入した．約1時間後に腫瘍部位を非侵襲で，共焦点...
❏記憶形成に伴う脳内遺伝子発現変化の可視化技術基盤の開発(24650216)
【研究テーマ】融合基盤脳科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】王 丹 京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 助教 (50615482)
【キーワード】イメージング / RNA / 空間分布 / 転写 / 小脳 (他10件)
【概要】長期記憶の形成に遺伝子発現の動員が必要であるがその動態が解明されていない。本研究は、記憶形成に伴う脳内遺伝子発現変化の可視化技術基盤の開発を目的とし①ON-OFF制御可能な新規RNA プローブを生体内への高効率・低侵襲性デリバリー法の最適化；②線虫やマウスをモデル動物として用いたin vivo定量的・動的RNA計測法の確立；③記憶形成に伴う遺伝子発現制御を特定の神経細胞で検出できる画期的な技術の開...
❏マイネルト基底核の誘発する大脳可塑性が大脳皮質微小回路へ及ぼす作用の解明(21700374)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】高田 則雄 独立行政法人理化学研究所, 平瀬研究ユニット, 研究員 (50415212)
【キーワード】マイネルト基底核 / アセチルコリン / 大脳皮質 / 長期増強 / グリア細胞 (他14件)
【概要】麻酔下マウスのマイネルト基底核(NBM)とヒゲ刺激とを同時に行って大脳皮質において長期増強(LTP)を誘導し、その間の大脳皮質細胞群カルシウム(Ca^<2+>)活動を二次元可視化解析した。この結果LTP誘導最中にグリア細胞がCa^<2+>活動していることを発見した。さらに、このCa^<2+>活動を抑制したところ、NBM刺激に対する神経細胞応答は正常にも関わらず、...
【総合生物】神経科学：スパイン ／イメージンクを含む研究件
❏シナプス前部と後部の相互作用機構(17H01387)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】岡部 繁男 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60204012)
【キーワード】イメージング / シナプス形成 / 神経回路 / スパイン / 分子神経生物学
【概要】軸索構造の一部であるシナプス前部と、樹状突起の構造の一部であり受容体が集積するシナプス後部が結合することでシナプスはその機能を発揮する。本研究ではシナプス前部とシナプス後部の間での相互作用がシナプス自体の機能、発達、リモデリングをどのように制御するのかを検討した。主要な成果として、シナプス形成と安定化を負に制御する分子としてのBMP4の分泌機構とそれによるシナプス形成の阻害を個体レベルで証明した。...
❏神経線維イメージングを用いた脳回路原理の探究(26250003)
【研究テーマ】神経生理学・神経科学一般
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】池谷 裕二 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (10302613)
【キーワード】神経線維 / 樹状突起 / 軸索 / カルシウム / スパイン (他9件)
【概要】光学測定系を工夫・改善し、300個以上のシナプスから100 Hzという高速での撮影を可能にした。この革新的な新技術を用いて、 i）海馬CA3野樹状突起の回路演算様式を解析した結果、興奮性入力と抑制性入力のバランスが線維の局所では崩れていることを見出した。この結果はCell Report誌で発表した。 ii）経験によって一度活動したCA1野神経細胞は、上流のCA3野からの精密な軸索回路による特異的入...
❏シナプス活動を可視化して時空間特性に迫る(23800019)
【研究テーマ】神経・筋肉生理学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2011
【研究代表者】高橋 直矢 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (80609842)
【キーワード】神経科学 / 脳・神経 / 神経 / ニューロン / シナプス (他10件)
【概要】新規に開発した大規模スパインイメージング法を用いて、海馬ニューロンの樹状突起におけるシナプス入力の時空間パターンを観察することに成功した。興奮性ニューロンにおいては近傍のスパインが同時に活動していたことから、同期入力が樹状突起の局所に集約されていることが見いだされた。一方で、Parvalbumin陽性の抑制性ニューロンにおいては同期入力が分散型であることを見いだし、ニューロン種特異的なシナプス入力...
【総合生物】神経科学：インビボ ／イメージンクを含む研究件
❏マイネルト基底核の誘発する大脳可塑性が大脳皮質微小回路へ及ぼす作用の解明(21700374)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】高田 則雄 独立行政法人理化学研究所, 平瀬研究ユニット, 研究員 (50415212)
【キーワード】マイネルト基底核 / アセチルコリン / 大脳皮質 / 長期増強 / グリア細胞 (他14件)
【概要】麻酔下マウスのマイネルト基底核(NBM)とヒゲ刺激とを同時に行って大脳皮質において長期増強(LTP)を誘導し、その間の大脳皮質細胞群カルシウム(Ca^<2+>)活動を二次元可視化解析した。この結果LTP誘導最中にグリア細胞がCa^<2+>活動していることを発見した。さらに、このCa^<2+>活動を抑制したところ、NBM刺激に対する神経細胞応答は正常にも関わらず、...
❏睡眠-覚醒を制御する皮質下神経核が大脳皮質微小回路へ及ぼす作用の解明(19700306)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】高田 則雄 独立行政法人理化学研究所, 平瀬研究ユニット, 研究員 (50415212)
【キーワード】in vivo / イメージング / 大脳皮質 / アセチルコリン / カルシウム (他12件)
【概要】マイネルト基底核などの皮質下神経核は大脳皮質へ作用して、睡眠-覚醒を制御する。従来の研究の観測対象は大脳皮質の脳波や血流、アセチルコリン放出量であった。そのため、マイネルト基底核が大脳皮質のグリア細胞へ与える作用はほとんど知られていない。本研究はin vivo2光子顕微鏡を用いることで、生きた動物個体の大脳皮質に存在する神経細胞のみならずグリア細胞の活動も計測した。その結果、マイネルト基底核の活動...
【総合生物】神経科学：フルキンエ細胞 ／イメージンクを含む研究件
❏樹状突起の脳内での発達機構解明―光遺伝学とイメージングによる新しいアプローチ(26830017)
【研究テーマ】神経生理学・神経科学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】竹尾 ゆかり 慶應義塾大学, 医学部, 研究員 (90624320)
【キーワード】樹状突起 / イメージング / 神経活動 / In vivoイメージング / in vivoイメージング (他6件)
【概要】神経細胞の多様な樹状突起形態は、神経回路の形成と機能発揮に重要であると考えられる。本研究ではマウスの小脳プルキンエ細胞が、特徴的な樹状突起形態を完成させる分子機構の解明を目指した。まず、生後の脳の発達の初期過程において転写因子RORαが樹状突起形成と維持に幅広く必須の役割を果たすことを解明した。さらに、生きたまま脳内の樹状突起形態をin vivo2光子イメージング法で観察し、樹状突起が1本に剪定さ...
❏小脳プルキンエ細胞樹状突起でのカルシウム動態と分子機構の解明(18300104)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】井上 貴文 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10262081)
【キーワード】小脳プルキンエ細胞 / IP3受容体 / 樹状突起 / スパイン / 膜タンパク質 (他13件)
【概要】スパイン内部でのアクチン骨格再構成に伴いIP3受容体のスパインへの動員に変化が起これば、スパイン内部でのCa^<2+>放出活性の増減に直接影響し、ひいてはシナプス可塑性を制御する可能性がある。これを検討するためにマウス小脳切片中のプルキンエ細胞樹状突起に蛍光タンパクを融合した小胞体膜タンパクを遺伝子銃を用い発現させ、二光子励起顕微鏡を用い蛍光退色回復(FRAP)法により、スパインと樹状...
【総合生物】神経科学：カルシウム計測 ／イメージンクを含む研究件
❏マイネルト基底核の誘発する大脳可塑性が大脳皮質微小回路へ及ぼす作用の解明(21700374)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】高田 則雄 独立行政法人理化学研究所, 平瀬研究ユニット, 研究員 (50415212)
【キーワード】マイネルト基底核 / アセチルコリン / 大脳皮質 / 長期増強 / グリア細胞 (他14件)
【概要】麻酔下マウスのマイネルト基底核(NBM)とヒゲ刺激とを同時に行って大脳皮質において長期増強(LTP)を誘導し、その間の大脳皮質細胞群カルシウム(Ca^<2+>)活動を二次元可視化解析した。この結果LTP誘導最中にグリア細胞がCa^<2+>活動していることを発見した。さらに、このCa^<2+>活動を抑制したところ、NBM刺激に対する神経細胞応答は正常にも関わらず、...
❏睡眠-覚醒を制御する皮質下神経核が大脳皮質微小回路へ及ぼす作用の解明(19700306)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】高田 則雄 独立行政法人理化学研究所, 平瀬研究ユニット, 研究員 (50415212)
【キーワード】in vivo / イメージング / 大脳皮質 / アセチルコリン / カルシウム (他12件)
【概要】マイネルト基底核などの皮質下神経核は大脳皮質へ作用して、睡眠-覚醒を制御する。従来の研究の観測対象は大脳皮質の脳波や血流、アセチルコリン放出量であった。そのため、マイネルト基底核が大脳皮質のグリア細胞へ与える作用はほとんど知られていない。本研究はin vivo2光子顕微鏡を用いることで、生きた動物個体の大脳皮質に存在する神経細胞のみならずグリア細胞の活動も計測した。その結果、マイネルト基底核の活動...
【総合生物】神経科学：マイネルト基底核 ／イメージンクを含む研究件
❏マイネルト基底核の誘発する大脳可塑性が大脳皮質微小回路へ及ぼす作用の解明(21700374)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】高田 則雄 独立行政法人理化学研究所, 平瀬研究ユニット, 研究員 (50415212)
【キーワード】マイネルト基底核 / アセチルコリン / 大脳皮質 / 長期増強 / グリア細胞 (他14件)
【概要】麻酔下マウスのマイネルト基底核(NBM)とヒゲ刺激とを同時に行って大脳皮質において長期増強(LTP)を誘導し、その間の大脳皮質細胞群カルシウム(Ca^<2+>)活動を二次元可視化解析した。この結果LTP誘導最中にグリア細胞がCa^<2+>活動していることを発見した。さらに、このCa^<2+>活動を抑制したところ、NBM刺激に対する神経細胞応答は正常にも関わらず、...
❏睡眠-覚醒を制御する皮質下神経核が大脳皮質微小回路へ及ぼす作用の解明(19700306)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】高田 則雄 独立行政法人理化学研究所, 平瀬研究ユニット, 研究員 (50415212)
【キーワード】in vivo / イメージング / 大脳皮質 / アセチルコリン / カルシウム (他12件)
【概要】マイネルト基底核などの皮質下神経核は大脳皮質へ作用して、睡眠-覚醒を制御する。従来の研究の観測対象は大脳皮質の脳波や血流、アセチルコリン放出量であった。そのため、マイネルト基底核が大脳皮質のグリア細胞へ与える作用はほとんど知られていない。本研究はin vivo2光子顕微鏡を用いることで、生きた動物個体の大脳皮質に存在する神経細胞のみならずグリア細胞の活動も計測した。その結果、マイネルト基底核の活動...
【総合生物】神経科学：神経生理学 ／イメージンクを含む研究件
❏2光子励起ケイジド試薬を用いたグルタミン酸受容体機能分布とカルシウム動態の可視化(15700309)
【研究テーマ】神経・筋肉生理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】松崎 政紀 生理学研究所, 細胞器官研究系, 助手 (50353438)
【キーワード】中枢神経細胞 / 神経生理学 / 超短パルスレーザー / ケイジド試薬 / グルタミン酸 (他12件)
【概要】これまでケイジドグルタミン酸を2光子励起法で活性化する手法により、海馬錐体細胞において、機能的AMPA受容体発現とスパイン形態に強い相関があることを見出してきた。そこで本研究において、可塑性に重要な役割を果たすNMDA受容体の機能と、スパイン形態との間の関係性を調べることを行った。実験方法としては、海馬錐体細胞にホールセルを行い、低親和性カルシウム指示薬と、細胞形態を同定するためのAlexa594...
❏ペプチド開口放出の調節とペプチドによる神経修飾作用の分子生理学的解析(12440237)
【研究テーマ】動物生理・代謝
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2000 - 2002
【研究代表者】岡 良隆 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (70143360)
【キーワード】ペプチドニューロン / 開口放出 / 神経修飾 / 分子生理学 / カルシウム (他9件)
【概要】本研究では、脊椎動物においてGnRHニューロンの解析に最も適した実験系の一つである淡水産熱帯魚ドワーフグーラミーの脳を用い,まず脳・下垂体スライス標本から培養液中へのGnRH放出をラジオイムノアッセイ(RIA)で測定し、視索前野と終神経という異なるGnRH系の分泌活動の違いやそれらの機構を明らかにした。また,視索前野GnRH系においてGnRH放出の顕著な雌雄差を見出し,それがsbGnRHという分子...
【総合生物】神経科学：高次視覚野 ／イメージンクを含む研究件
❏マウス高次視覚領野での領野特異的な情報表現の解明(19K07793)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (30723259)
【キーワード】視覚野 / デコーディング / 集団活動 / イメージング / マウス (他10件)
【概要】脳において情報は多数の神経細胞の集団活動に表現されると考えられているが、その詳細は不明な点が多い。本研究ではマウス大脳皮質視覚野での細胞集団による情報表現を調べた。ある画像をマウスに見せたときには、少数の神経細胞のみが活動するが、画像情報は活動する少数の細胞に安定して表現されていた。また、一次視覚野と二次視覚野の間で、細胞集団の活動には異なる画像特徴が表現されていることが示唆された。さらに、マウス...
❏大脳皮質の領野間相互作用を担う神経回路の細胞・シナプスレベルでの機能解明(25221001)
【研究テーマ】神経生理学・神経科学一般
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】大木 研一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50332622)
【キーワード】大脳皮質 / 視覚野 / 高次視覚野 / 領野間相互作用 / ２光子イメージング (他18件)
【概要】大脳皮質における情報処理は、多数の領野の相互作用により行われている。このような領野間相互作用の全体像と、それを担う神経回路をシナプスレベルで解明するため、(1)広域イメージング法を開発し、マウス全脳の機能マッピングを行い、高次視覚野の機能分担を明らかにした。さらに、(2)全脳の神経活動と血流変化を同時に計測する方法を開発し、fMRIで臨床研究にも応用されている安静時の機能的結合が、確固たる神経基盤...
【農学】境界農学：味覚 ／イメージンクを含む研究件
❏可視化技術を用いた味情報の伝達・処理メカニズムの解析(18H02153)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】岡田 晋治 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (50376563)
【キーワード】味覚 / 神経 / イメージング / 可視化 / メダカ
【概要】本申請研究では、メダカ酸味細胞に発現誘導可能な転写制御領域の獲得に成功した。今回獲得した領域の利用によって、ゼブラフィッシュなど他のモデル魚類においても酸味細胞への外来遺伝子導入が可能となると期待される。また、経シナプス性トレーサーの活用によって、複数種の味覚情報伝導路の相関が明らかになってきた。得られた知見は、他のモデル生物で示されつつある味覚情報伝導路の知見を補完するものであり、その全容解明に...
❏イメージング解析を基盤とした味覚情報コーディング機構の研究(15K12322)
【研究テーマ】食生活学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】岡田 晋治 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (50376563)
【キーワード】味覚 / イメージング / カルシウム / 細胞応答
【概要】本申請研究では、味覚受容機構解明の基盤となり、また、様々な味物質・非味物質で構成される食品の味の総合的な評価を実現する解析系の構築を目指したものである。 Ca2+感受性蛍光タンパク質遺伝子を味蕾細胞に発現する複数系統の動物の作製に成功した。これらの動物を用いて、遺伝子導入によって味蕾細胞に発現したCa2+感受性蛍光タンパク質の蛍光観察による味蕾細胞の味刺激応答のイメージングを試みた。結果として、基...
【農学】境界農学：環境ストレス ／イメージンクを含む研究件
❏果樹、園芸植物等の凍結挙動可視化法の深化と凍結制御機構の新展開(17H03763)
【研究テーマ】園芸科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】石川 雅也 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (90355727)
【キーワード】耐寒性・凍結傷害 / 環境ストレス / 植物 / 凍結制御 / 非破壊可視化 (他12件)
【概要】水分豊富な植物組織にとって凍結は最も危険なストレスである。果樹・花卉の花芽等の複雑な越冬器官が組織水の凍結をどのように制御して、致死的な細胞内凍結を回避しているか（凍結様式および凍結制御機構）は重要な耐寒性機構である。このメカニズムは凍霜害防除や凍結制御機構の基礎・応用研究に重要であるが、詳細はよく判っていない。本研究では、この凍結挙動の動態解明と機構解析のため、最新高分解能MRIなど による凍結...
❏両生類における血球産生調節の環境応答に関する研究(26440171)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】加藤 尚志 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (80350388)
【キーワード】造血 / 血球 / アフリカツメガエル / ネッタイツメガエル / 環境ストレス (他15件)
【概要】脊椎動物のもつ生理調節系の多様性と普遍性の理解を進めるため，両生類アフリカツメガエル及びネッタイツメガエルの環境ストレス（酸素，温度）に応答する造血変動の機序を解析した。まず，ツメガエルの低酸素環境曝露モデル，低温環境曝露モデルを確立した。低酸素曝露モデルでは，肺と肝臓の95%以上の細胞が低酸素化し肺障害を認め，肺で高発現する赤血球造血因子の組織障害修復活性を調べる有用なモデルが確立した。汎血球減...
【農学】森林圏科学：植物 ／イメージンクを含む研究件
❏果樹、園芸植物等の凍結挙動可視化法の深化と凍結制御機構の新展開(17H03763)
【研究テーマ】園芸科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】石川 雅也 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (90355727)
【キーワード】耐寒性・凍結傷害 / 環境ストレス / 植物 / 凍結制御 / 非破壊可視化 (他12件)
【概要】水分豊富な植物組織にとって凍結は最も危険なストレスである。果樹・花卉の花芽等の複雑な越冬器官が組織水の凍結をどのように制御して、致死的な細胞内凍結を回避しているか（凍結様式および凍結制御機構）は重要な耐寒性機構である。このメカニズムは凍霜害防除や凍結制御機構の基礎・応用研究に重要であるが、詳細はよく判っていない。本研究では、この凍結挙動の動態解明と機構解析のため、最新高分解能MRIなど による凍結...
❏花粉母細胞の減数分裂時に見られる特異な細胞質分裂のライブイメージング(24657030)
【研究テーマ】植物分子生物・生理学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】石黒 澄衛 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (50260039)
【キーワード】植物 / 生殖 / 花粉 / 有糸分裂 / タペート細胞 (他18件)
【概要】タペート細胞は葯壁の最内層を構成し、発達中の花粉が必要とするさまざまな物質を供給する哺育細胞である。この細胞の特徴は核を2個ずつ持つことである。我々はシロイヌナズナを用いたライブイメージングに取り組み、この二核化は葯内のタペート細胞で同調的に進行することを明らかにした。このとき前期前微小管束や隔膜形成体が正常に形成されておらず、これが有糸分裂は進行するのに細胞質分裂が起こらない原因であると推定した...
【医歯薬学】基礎医学：開口分泌 ／イメージンクを含む研究件
❏腸内細菌代謝産物による消化管ホルモン分泌調節メカニズムの解明(17K08529)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (80415231)
【キーワード】開口分泌 / イメージング / 生理学 / シグナル伝達 / 消化管ホルモン
【概要】消化管ホルモンであるグルカゴン様ペプチド-１（GLP-1）は、小腸内分泌L細胞から分泌され、食餌由来成分や腸内細菌代謝産物により、分泌される。しかし、その詳細な制御機構は不明である。腸内細菌代謝産物の一種であるL-グルタミンを小腸内分泌L細胞に投与すると、GLP-1分泌が促進された。このL細胞には、味覚受容体の一種であるTAS1R3が発現していた。そこで、TAS1R3変異小腸内分泌L細胞を作成し、...
❏グレリン分泌細胞における体内エネルギー量認識機構の解明(26460289)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (80415231)
【キーワード】開口放出 / イメージング / グレリン / 開口分泌
【概要】グレリンは、空腹時に胃のX/A様細胞から分泌され、摂食やグルコース負荷によりその分泌が抑制される。しかし、グレリン分泌の詳細な制御機構は明らかになっていない。そこで本研究では、グレリン産生細胞株であるマウスMGN3-1細胞を用いて、分泌を制御する分子メカニズムの解明を試みた。解析の結果、グルコース濃度低下によって細胞内ATP産生量が低下し、その結果ATP感受性K+チャネルが開口し、膜電位が過分極す...
【医歯薬学】基礎医学：膨張顕微鏡法 ／イメージンクを含む研究件
❏腎癌幹細胞ニッチを掌握する解析基盤の構築とがん組織不均一性の理解(19H03792)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】田中 伸之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60445244)
【キーワード】腎細胞癌 / 分子標的治療 / 免疫治療 / イメージング / シークエンス (他13件)
【概要】本研究で我々は、癌幹細胞やその癌幹細胞が生息する「立体的な癌幹細胞ニッチ」の解明に必要な研究基盤を整備した。①マウス腫瘍由来の「細胞単離→シングルセルRNAシークエンス」プロトコールは、ヒト腫瘍でも応用可能と考える。マウス腫瘍を最新のICELL8 cx Single-Cell System を利用し、8000を超える細胞のシークエンスを実装した、②独自のイメージング技術：DIIFCO法を臨床組織で...
❏腫瘍内不均一性を可視化する次世代癌イメージングを用いた薬剤感受性の予測モデル構築(18K19482)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】田中 伸之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60445244)
【キーワード】腎細胞癌 / ライトシート顕微鏡 / 膨張顕微鏡法 / 分子標的治療 / 免疫治療 (他8件)
【概要】本研究では、次世代イメージング「ライトシート顕微鏡・膨張顕微鏡法」を利用し腫瘍内不均一性を立体視する。我々は、この技術基盤として新規3次元イメージングパイプライン：DIIFCO法を、実際の臨床組織で実装に移した。膨張顕微鏡法も、光学顕微鏡の回折限界を乗り越える最新の研究手法である。腎癌組織マイクロアレイを利用して、我々は組織膨張下にDIIFCO法でin situ hybridizationを行うプ...
【医歯薬学】基礎医学：ライトシート顕微鏡 ／イメージンクを含む研究件
❏腎癌幹細胞ニッチを掌握する解析基盤の構築とがん組織不均一性の理解(19H03792)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】田中 伸之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60445244)
【キーワード】腎細胞癌 / 分子標的治療 / 免疫治療 / イメージング / シークエンス (他13件)
【概要】本研究で我々は、癌幹細胞やその癌幹細胞が生息する「立体的な癌幹細胞ニッチ」の解明に必要な研究基盤を整備した。①マウス腫瘍由来の「細胞単離→シングルセルRNAシークエンス」プロトコールは、ヒト腫瘍でも応用可能と考える。マウス腫瘍を最新のICELL8 cx Single-Cell System を利用し、8000を超える細胞のシークエンスを実装した、②独自のイメージング技術：DIIFCO法を臨床組織で...
❏腫瘍内不均一性を可視化する次世代癌イメージングを用いた薬剤感受性の予測モデル構築(18K19482)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】田中 伸之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60445244)
【キーワード】腎細胞癌 / ライトシート顕微鏡 / 膨張顕微鏡法 / 分子標的治療 / 免疫治療 (他8件)
【概要】本研究では、次世代イメージング「ライトシート顕微鏡・膨張顕微鏡法」を利用し腫瘍内不均一性を立体視する。我々は、この技術基盤として新規3次元イメージングパイプライン：DIIFCO法を、実際の臨床組織で実装に移した。膨張顕微鏡法も、光学顕微鏡の回折限界を乗り越える最新の研究手法である。腎癌組織マイクロアレイを利用して、我々は組織膨張下にDIIFCO法でin situ hybridizationを行うプ...
【医歯薬学】境界医学：消化管ホルモン ／イメージンクを含む研究件
❏腸内細菌代謝物による消化管ホルモン分泌制御機構の解明(20H04121)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (80415231)
【キーワード】消化管ホルモン / 腸内細菌 / イメージング
【概要】認知症や自閉スペクトラム症、また糖尿病や肥満症との関連が指摘されている腸内細菌代謝産物を、小腸内分泌細胞株およびマウスの消化管（小腸および大腸）に直接に投与し、消化管ホルモン（グルカゴン様ペプチド1（GLP-1）、グルコース依存性インスリン分泌刺激ポリペプチド（GIP））分泌への影響を検討した。解析の結果、消化管内分泌細胞へ腸内細菌代謝産物を消化管内分泌細胞に投与したところ、１１種類の腸内細菌代謝...
❏腸内細菌代謝産物による消化管ホルモン分泌調節メカニズムの解明(17K08529)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (80415231)
【キーワード】開口分泌 / イメージング / 生理学 / シグナル伝達 / 消化管ホルモン
【概要】消化管ホルモンであるグルカゴン様ペプチド-１（GLP-1）は、小腸内分泌L細胞から分泌され、食餌由来成分や腸内細菌代謝産物により、分泌される。しかし、その詳細な制御機構は不明である。腸内細菌代謝産物の一種であるL-グルタミンを小腸内分泌L細胞に投与すると、GLP-1分泌が促進された。このL細胞には、味覚受容体の一種であるTAS1R3が発現していた。そこで、TAS1R3変異小腸内分泌L細胞を作成し、...
【医歯薬学】内科系臨床医学：カルシウムシグナル ／イメージンクを含む研究件
❏カルシニューリンの光操作による神経機能の解明(17K13270)
【研究テーマ】基盤・社会脳科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】藤井 哉 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (80717546)
【キーワード】蛍光イメージング / 神経可塑性 / Ca2+シグナリング / 光操作 / シナプス可塑性 (他11件)
【概要】カルシニューリンは記憶・学習に重要な役割を果たしていますが、どうやってその機能を実現しているかを理解するためには、生きた神経細胞でその動きや酵素活性を「見える化」し、人為的に操作する手法が必要になります。本研究では、カルシニューリンとCaMKIIの動きを「見える化」し、以前申請者が開発した光刺激と酵素活性を計測する方法を改良し、より細かく速い応答を見えるようにしました。そして、人為的な光刺激によっ...
❏脳細胞カルシウムシグナルの空間的分離とデコーディング(16K07316)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】坂内 博子 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40332340)
【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)
【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...
❏FRET法による血管内皮細胞Ca^<2+>流入機構の解明(15590724)
【研究テーマ】循環器内科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】一色 政志 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (70302734)
【キーワード】血管内皮細胞 / カルシウムシグナル / カメレオン / FRET / 一酸化窒素(NO) (他8件)
【概要】細胞膜直下には多くのCa^<2+>依存性情報伝達分子、Ca^<2+>調節蛋白、膜融合・分泌などのイベントが関連している。従って、膜直下Ca^<2+>の時・空間的調節は細胞機能の多様性を発揮するために必須である。我々は内皮細胞膜直下Ca^<2+>動態を視覚化し、その上昇パターン形成機構の解析と、PKCβおよびPLA_2の膜移行及びNO産生との関連を検討...
【医歯薬学】内科系臨床医学：腎細胞がん ／イメージンクを含む研究件
❏腎癌幹細胞ニッチを掌握する解析基盤の構築とがん組織不均一性の理解(19H03792)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】田中 伸之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60445244)
【キーワード】腎細胞癌 / 分子標的治療 / 免疫治療 / イメージング / シークエンス (他13件)
【概要】本研究で我々は、癌幹細胞やその癌幹細胞が生息する「立体的な癌幹細胞ニッチ」の解明に必要な研究基盤を整備した。①マウス腫瘍由来の「細胞単離→シングルセルRNAシークエンス」プロトコールは、ヒト腫瘍でも応用可能と考える。マウス腫瘍を最新のICELL8 cx Single-Cell System を利用し、8000を超える細胞のシークエンスを実装した、②独自のイメージング技術：DIIFCO法を臨床組織で...
❏腫瘍内不均一性を可視化する次世代癌イメージングを用いた薬剤感受性の予測モデル構築(18K19482)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】田中 伸之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60445244)
【キーワード】腎細胞癌 / ライトシート顕微鏡 / 膨張顕微鏡法 / 分子標的治療 / 免疫治療 (他8件)
【概要】本研究では、次世代イメージング「ライトシート顕微鏡・膨張顕微鏡法」を利用し腫瘍内不均一性を立体視する。我々は、この技術基盤として新規3次元イメージングパイプライン：DIIFCO法を、実際の臨床組織で実装に移した。膨張顕微鏡法も、光学顕微鏡の回折限界を乗り越える最新の研究手法である。腎癌組織マイクロアレイを利用して、我々は組織膨張下にDIIFCO法でin situ hybridizationを行うプ...
【医歯薬学】内科系臨床医学：細胞膜 ／イメージンクを含む研究件
❏電界効果を基本原理とした細胞膜電荷分布ナノイメージング技術の創製(20681015)
【研究テーマ】ナノ材料・ナノバイオサイエンス
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】坂田 利弥 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (70399400)
【キーワード】電界効果 / 細胞膜 / 電荷 / プローブ顕微鏡 / イメージング (他8件)
【概要】細胞膜における電荷分布を半導体原理により計測する技術の研究開発を行った。その方法として、原子間力顕微鏡で広く利用されているカンチレバーを改良し、レバー先端を導電性材料(白金)として、これを半導体バイオセンシング技術の電極部となるゲートレバーとして作製した。さらに、それを電極としてmetal oxide semiconductor (MOS)トランジスタに接続することで、半導体原理により、ゲートレバ...
❏磁気共鳴を用いた細胞の微視的構造と機能発現に関する研究(18680037)
【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】関野 正樹 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 助教授 (20401036)
【キーワード】生物・生体工学 / 磁気共鳴 / 医用画像 / イメージング / 細胞膜
【概要】本研究では,生体に含まれる水の拡散の磁気共鳴イメージング(MRI)を通じて,細胞の大きさなどの微視的構造と,それに深く関わる生体組織の導電率や細胞膜透過率などを推定する手法を提案した.シミュレーションや動物のMRI 測定などを通じて,提案手法の有用性を示した. ...
【医歯薬学】内科系臨床医学：空間分解能 ／イメージンクを含む研究件
❏単一細胞の超解像酸素分圧イメージング(19K12762)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】塚田 孝祐 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00351883)
【キーワード】超解像 / 酸素分圧 / イメージング / 代謝 / バイオイメージング (他8件)
【概要】回折限界を超える空間分解能で生細胞内の酸素濃度情報を可視化する手法の確立を目的とした．ガウシアンビームを分岐して一方で中空ビームを生成し，それぞれで対象を2次元走査し，得られた画像の差分を取ることで超解像を得た．まず，差分過程における輝度情報損失が少なく，高い空間分解能を得るための光学条件を決定し，実測実験からおよそ100 nmの分解能を達成した．さらに酸素分圧の定量に必要なリン光寿命を高速決定す...
❏超高分解能放射線画像化装置開発と細胞内α核種分布のリアルタイム計測(18K19909)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】山本 誠一 名古屋大学, 医学系研究科(保健), 教授 (00290768)
【キーワード】アルファ線 / 飛跡 / リアルタイム / 共晶体シンチレータ / 空間分解能 (他11件)
【概要】1μm径の共晶体シンチレータとテーパー型ファイバープレート、高感度CCDカメラを組み合わせ、アルファ線の飛跡をリアルタイムで画像化するイメージング装置の開発に成功した。テーパー型ファイバープレートを2段用いることにより、空間分解能を飛躍的に向上させ、共晶体シンチレータ中を走行するα線に飛跡画像をリアルタイムで撮像できた。α線に対する空間分解能は約11μmであった。画像の飛跡方向のプロファイルを解析...
【医歯薬学】内科系臨床医学：核医学 ／イメージンクを含む研究件
❏CdTe-SPECTによる高空間分解能マルチプローブ生体イメージングの開発(20K16692)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】柳下 淳 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任助教 (20626676)
【キーワード】核医学 / 多核種 / in vivoイメージング / SPECT / マルチプローブ (他9件)
【概要】シンチレーターで検出する現行の放射線イメージングではエネルギー(波長)分解能が低く、in vitroの蛍光プローブによる分子イメージングで行われるようなマルチプローブ・イメージングは困難であり、一般に空間分解能も低いのが現状である。 我々はCdTe半導体検出器を用いた高空間分解能・高エネルギー分解能を有するSPECTを開発した。このSPECTを用い、さらに天文学で用いられているスペクトル解析手法を...
❏多光子ガンマ線時間／空間相関型断層撮像法の研究(17H06159)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31
【研究代表者】高橋 浩之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70216753)
【キーワード】ガンマ線 / 同時計数 / DPECT / シンチレータ / カスケードガンマ線 (他18件)
【概要】従来のガンマ線診断法であるPET では解像度、SPECT では撮像感度の点で原理的限界があった。我々は複数ガンマ線放出核種を対象とした多光子ガンマ線時間／空間相関型断層撮像法を新たに考案した。本手法は、1つの事象で空間中のガンマ線放出位置を特定できる上に、PETのような陽電子の飛程に起因する解像度の劣化のない手法である。本研究では、これを可能とする核種を見出し、要素技術の研究から始め、イメージング...
❏脱励起ガンマ線計測による複数プローブ同時イメージング陽電子断層撮影法の開発(15H04770)
【研究テーマ】医学物理学・放射線技術学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】福地 知則 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (40376546)
【キーワード】核医学 / イメージング / 陽電子放射断層撮影 / PET / ガンマ線 (他16件)
【概要】陽電子放射断層撮影法は、生体深部の放射性プローブ分布を非侵襲的に可視化する核医学イメージング手法である。本研究では、従来のPETでは困難であった複数のプローブの同時イメージングを可能とする新原理の装置を開発した。開発した装置により、Na-22とF-18-FDGを同時投与したマウスを撮像し、両プローブの異なる分布を画像化することで基本原理を実証した。また、開発した装置の臨床応用を見込んだ核種Sc-4...
【医歯薬学】内科系臨床医学：核医学イメージング ／イメージンクを含む研究件
❏多光子ガンマ線時間／空間相関型断層撮像法の研究(17H06159)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31
【研究代表者】高橋 浩之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70216753)
【キーワード】ガンマ線 / 同時計数 / DPECT / シンチレータ / カスケードガンマ線 (他18件)
【概要】従来のガンマ線診断法であるPET では解像度、SPECT では撮像感度の点で原理的限界があった。我々は複数ガンマ線放出核種を対象とした多光子ガンマ線時間／空間相関型断層撮像法を新たに考案した。本手法は、1つの事象で空間中のガンマ線放出位置を特定できる上に、PETのような陽電子の飛程に起因する解像度の劣化のない手法である。本研究では、これを可能とする核種を見出し、要素技術の研究から始め、イメージング...
❏脱励起ガンマ線計測による複数プローブ同時イメージング陽電子断層撮影法の開発(15H04770)
【研究テーマ】医学物理学・放射線技術学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】福地 知則 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (40376546)
【キーワード】核医学 / イメージング / 陽電子放射断層撮影 / PET / ガンマ線 (他16件)
【概要】陽電子放射断層撮影法は、生体深部の放射性プローブ分布を非侵襲的に可視化する核医学イメージング手法である。本研究では、従来のPETでは困難であった複数のプローブの同時イメージングを可能とする新原理の装置を開発した。開発した装置により、Na-22とF-18-FDGを同時投与したマウスを撮像し、両プローブの異なる分布を画像化することで基本原理を実証した。また、開発した装置の臨床応用を見込んだ核種Sc-4...
【医歯薬学】内科系臨床医学：光音響 ／イメージンクを含む研究件
❏分子種識別トモグラフィを実現する非弾性散乱光干渉断層画像計の開発(19K22979)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2022-03-31
【研究代表者】由井 宏治 東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (20313017)
【キーワード】局所粘弾性 / 光音響 / 光干渉計 / イメージング / トモグラフィー (他16件)
【概要】まず任意の試料内部に埋もれた構造体を高空間分解能で分子識別可能な手法として、誘導ラマン散乱干渉計を開発した。この手法を深さ数百nmの凹凸を持つシリコン基板と水との界面に適用し、水が微小凹凸の内部にまで入り込んでいることを実証した。 さらに、不均一な試料の局所粘弾性計測を目的に、動的光散乱及び光音響波形解析を試みた。前者の手法では、凹凸のある表面で乾燥・流動するスラリーの粘弾性を時空間的に追跡するこ...
❏光励起超音波による高機能診断のための造影剤評価プラットフォームの構築(18H01449)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】中村 健太郎 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (20242315)
【キーワード】超音波 / 光超音波 / 造影剤 / イメージング / 光音響 (他10件)
【概要】本研究では、医用超音波画像技術のひとつである光超音波イメージングにおいて今後の利用拡大が見込まれる専用造影剤について、その性能を定量的に評価する装置の開発を行うことを目的としている。２つの異なった評価装置の開発を進めている。 その一つとして、振幅変調した連続光を用いることで低い尖頭光パワーで評価を安定に行うことをめざし、半導体レーザ光源と音響共鳴を利用した高感度検出系を考案している。今年度は、これ...
❏空間位相変調型近赤外光音響イメージング装置の開発と医療診断機器への展開(17H03082)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】由井 宏治 東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (20313017)
【キーワード】光音響効果 / 時間波形 / パワースペクトル / 弾性 / 乳がん (他14件)
【概要】医療診断機器として、健常組織と病変組織の弾性の差異に着目し、光音響信号の時間波形及びそのパワースペクトルから媒質に埋もれた試料の弾性が同定可能か、波形解析アルゴリズムを用いて研究した。試料のヤング率が高い程パワースペクトルの重心に相当する周波数は高周波数側へシフトする傾向を見出し、本実験系では、試料のヤング率が、乳がんの範囲に相当する約1 MPa領域まで、周波数から同定可能であることを示した。さら...
【医歯薬学】内科系臨床医学：コンプトンカメラ ／イメージンクを含む研究件
❏脱励起ラインガンマ線で探る銀河系内宇宙線の起源(22K03647)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】片桐 秀明 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (50402764)
【キーワード】ガンマ線 / 宇宙線 / コンプトンカメラ / シンチレーションファイバー / イメージング
【概要】
❏脱励起ラインガンマ線観測で解明する銀河系内宇宙線の起源(19H01919)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】片桐 秀明 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 准教授 (50402764)
【キーワード】ガンマ線 / 宇宙線 / コンプトンカメラ / シンチレーションファイバー / イメージング
【概要】本研究では、低エネルギー宇宙線の探査が可能な2-10MeVの脱励起ガンマ線に特化した高感度ガンマ線カメラの開発を行った。カメラは研究代表者が考案したシンチレーションファイバーを用いた電子飛跡検出型コンプトンカメラである。以前開発した小型カメラを改良するとともに、Geant4シミュレーターで検出器モデルを構築し、飛跡再構成や宇宙線ミューオンによるエネルギー較正の手法を開発した。また、ガンマ線の複数回...
❏多光子ガンマ線時間／空間相関型断層撮像法の研究(17H06159)
【研究テーマ】原子力学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31
【研究代表者】高橋 浩之 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70216753)
【キーワード】ガンマ線 / 同時計数 / DPECT / シンチレータ / カスケードガンマ線 (他18件)
【概要】従来のガンマ線診断法であるPET では解像度、SPECT では撮像感度の点で原理的限界があった。我々は複数ガンマ線放出核種を対象とした多光子ガンマ線時間／空間相関型断層撮像法を新たに考案した。本手法は、1つの事象で空間中のガンマ線放出位置を特定できる上に、PETのような陽電子の飛程に起因する解像度の劣化のない手法である。本研究では、これを可能とする核種を見出し、要素技術の研究から始め、イメージング...
【医歯薬学】外科系臨床医学：デコーディング ／イメージンクを含む研究件
❏マウス高次視覚領野での領野特異的な情報表現の解明(19K07793)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (30723259)
【キーワード】視覚野 / デコーディング / 集団活動 / イメージング / マウス (他10件)
【概要】脳において情報は多数の神経細胞の集団活動に表現されると考えられているが、その詳細は不明な点が多い。本研究ではマウス大脳皮質視覚野での細胞集団による情報表現を調べた。ある画像をマウスに見せたときには、少数の神経細胞のみが活動するが、画像情報は活動する少数の細胞に安定して表現されていた。また、一次視覚野と二次視覚野の間で、細胞集団の活動には異なる画像特徴が表現されていることが示唆された。さらに、マウス...
❏細胞集団での視覚特徴表現の学習依存的変化の解析(17K13276)
【研究テーマ】脳計測科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (30723259)
【キーワード】デコーディング / 大脳皮質 / 視覚野 / マウス / 2光子イメージング (他12件)
【概要】本研究ではマウスの大脳皮質一次視覚野における視覚情報表現及び学習による情報表現の変化の解明を目的とした。自然画像に含まれる情報は少数の細胞の活動から取り出すことができることを明らかにした。また、同じ画像を繰り返し提示した時に、神経活動はある程度のばらつきを示したのに対して、そこから得られる画像パターンは比較的ばらつきが少なく、再現性良く表現されていた。これらの結果から、マウスの一次視覚野では不安定...
❏大脳皮質視覚野の細胞集団における注意の視覚表現への影響(15K16573)
【研究テーマ】脳計測科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (30723259)
【キーワード】デコーディング / 視覚 / イメージング / 脳 / 注意 (他6件)
【概要】本研究では神経細胞集団による感覚情報の表現および、その状況依存的な修飾の解明を目的とした。特に、マウスの大脳皮質視覚野を対象として、集団神経活動での自然画像の表現や視覚弁別課題中の視覚応答を調べた。成果として、マウス一次視覚野においては、個々の細胞が表現する情報が多様であることで、少数の細胞により自然画像の表現が可能になっていることを明らかにした。また、予備実験の結果からマウス視覚野の視覚応答は弁...
【医歯薬学】外科系臨床医学：神経発生 ／イメージンクを含む研究件
❏ストレスシグナルの揺らぎ可視化による細胞社会構築原理の解明(19109003)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2007 - 2011
【研究代表者】三浦 正幸 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (50202338)
【キーワード】発生 / 細胞社会 / カスパーゼ / 分化 / ショウジョウバエ (他10件)
【概要】発生は試行錯誤の繰り返しで進んで行くと考えられ、試行錯誤の過程では、不適切なシグナル受容によって絶えずストレスにさらされていると考えられる。本研究では、個体レベルでのストレスシグナル可視化技術の問題点を解決することで、個体発生における細胞死シグナルの揺らぎを生体内で可視化した。その結果、細胞社会からなる組織・器官形成における細胞死シグナルのダイナミクスおよびその生理的意義が明らかになった。 ...
❏発生と変性における細胞死による神経選択機構の分子遺伝学的基盤(15100007)
【研究テーマ】神経化学・神経薬理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2006
【研究代表者】三浦 正幸 東京大学, 大学院薬学系研究科, 教授 (50202338)
【キーワード】カスパーゼ / ショウジョバエ / 遺伝学 / 神経発生 / IAPファミリー (他20件)
【概要】ショウジョウバエ遺伝子の過剰発現スクリーニング(GSスクリーニング)を取り入れることで、神経細胞死シグナルの機能的的ゲノムスクリーニングを行った。ポリグルタミンによる神経細変性に関与する遺伝子として小胞体に存在する不良品蛋白質の輸送チャネル(Sec61α)を同定した。Sec61αは、分泌経路で合成される蛋白質の小胞体への移行と、小胞体関連タンパク質分解Endoplasmic Reticulum A...
【医歯薬学】外科系臨床医学：蛍光タンパク質 ／イメージンクを含む研究件
❏細胞内分子過程の超解像イメージングを実現する蛍光プローブ(24685027)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】蛍光 / 超解像 / プローブ / 細胞 / イメージング (他8件)
【概要】本研究では，超高解像度でのタンパク質間相互作用の蛍光イメージングを実現するために，タンパク質間の相互作用が生起した時に初めて光活性化特性が出現する新しいタイプの蛍光プローブの開発研究を行った．さらに，生きた細胞で長時間の超解像イメージングを実現するために，青色光受容体のプロテインエンジニアリングや新しい近赤外蛍光タンパク質の探索研究を行った． ...
❏光誘導タンパク質機能阻害法による染色体微細構造の顕微解析(20370027)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】松永 幸大 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (40323448)
【キーワード】染色体 / 細胞分裂 / 蛍光タンパク質 / 細胞周期 / タンパク質 (他6件)
【概要】染色体微細構造において機能するタンパク質のin vivo機能解析をライブイメージングと光刺激の融合技術を開発した。特定の波長を持つ光を照射することにより活性酸素ROSを発生する光活性化タンパク質を用いて、微細構造特異的に染色体タンパク質を機能阻害し、その相互作用を時空間的に明らかにした。これにより、光誘導タンパク質機能阻害法を用いて、染色体形成初期の微細構造構築に寄与するタンパク質機能を同定するこ...
【医歯薬学】外科系臨床医学：胆管 ／イメージンクを含む研究件
❏ダイナミックに変貌する胆管の上皮組織構造を維持するメカニズムの解明(21H02518)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】伊藤 暢 東京大学, 定量生命科学研究所, 特任准教授 (50396917)
【キーワード】組織構造の維持 / 胆管 / 上皮管腔組織形成 / オルガノイド / イメージング (他8件)
【概要】
❏肝臓の炎症・再生・病態を制御する細胞間相互作用(26253023)
【研究テーマ】実験病理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】宮島 篤 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (50135232)
【キーワード】炎症 / 再生 / 線維化 / サイトカイン / イメージング (他13件)
【概要】種々の病因による肝炎から肝幹／前駆細胞の活性化を介した再生応答を、肝臓構成細胞間の相互作用に着目して解析を行った。炎症により肝前駆細胞の活性化を伴う胆管増生は胆管の増殖を伴うリモデリングであることを細胞系譜解析および肝臓の３次元構造の可視化法により示した。さらに、増殖性の胆管細胞は胆管の末端部に局在すること、増殖を始めた細胞の運命はstochasticに決まることを見いだした。また、肝臓でのサイト...
【医歯薬学】外科系臨床医学：開口放出 ／イメージンクを含む研究件
❏グレリン分泌細胞における体内エネルギー量認識機構の解明(26460289)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (80415231)
【キーワード】開口放出 / イメージング / グレリン / 開口分泌
【概要】グレリンは、空腹時に胃のX/A様細胞から分泌され、摂食やグルコース負荷によりその分泌が抑制される。しかし、グレリン分泌の詳細な制御機構は明らかになっていない。そこで本研究では、グレリン産生細胞株であるマウスMGN3-1細胞を用いて、分泌を制御する分子メカニズムの解明を試みた。解析の結果、グルコース濃度低下によって細胞内ATP産生量が低下し、その結果ATP感受性K+チャネルが開口し、膜電位が過分極す...
❏アストロサイトにおける情報伝達物質放出制御機構の解析(24790207)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (80415231)
【キーワード】開口放出 / アストロサイト / 細胞内小器官 / イメージング / ATP
【概要】アストロサイトは、細胞内カルシウム濃度の上昇によってグリア情報伝達物質を放出する。様々なグリア情報伝達物質の中でもATPの放出量の低下は、適切な神経活動の抑制機能の低下を引き起こし、神経細胞の過剰な興奮を引き起こす。そこで本研究では、細胞内カルシウム濃度上昇依存的に起こるアストロサイトからのATP放出機構を明らかにすることを目的とした。解析の結果、アストロサイト内のリソソームやシナプス様小胞、そし...
❏開口放出様式を制御する分子機構の可視化解析(18689008)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (80415231)
【キーワード】可視化 / 生体分子 / 生理学 / 蛋白質 / 脳・神経 (他15件)
【概要】私達の身体は環境変化に対応するため、ホルモンを分泌することにより体内の恒常性を一定に保っている。この機構の破綻は、アレルギー、糖尿病等の種々の疾患に直結する。しかしホルモン分泌の詳細な分子メカニズムについては解明されていない。そこで、超高感度、超高解像度を持つ蛍光顕微鏡を新規開発し、内分泌細胞から起こるホルモン分泌反応を直接可視化計測することに成功した。そして、ホルモン分泌制御機構の詳細な分子メカ...
【医歯薬学】外科系臨床医学：クロマチン ／イメージンクを含む研究件
❏植物再分化を制御するクロマチン構造変換メカニズムのイメージング解析(19H03259)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】松永 幸大 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40323448)
【キーワード】イメージング / ヒストン修飾 / 再生 / エピジェネティクス / 転写活性化 (他9件)
【概要】植物は再分化する時、遺伝子の発現を待機状態にする現象・エピジェネティクス・プライミングの分子メカニズムを明らかにすることができた。このエピジェネティクス・プライミングは、ヒストン脱メチル化酵素LYSINE-SPECIFIC DEMETHYLASE 1-LIKE 3（LDL3）により制御されることを明らかにした（Nature Commun., 2019）。また、RNAポリメラーゼ酵素（RNAPII）...
❏内在ゲノム領域におけるヒストン修飾動態のリアルタイムイメージング(25650009)
【研究テーマ】分子生物学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】佐藤 優子 東京工業大学, 生命理工学研究科, 科学研究費研究員 (70435882)
【キーワード】エピジェネティクス / イメージング / クロマチン / ライブイメージング / 蛍光プローブ (他10件)
【概要】本課題は、ゲノムDNA配列上の任意の領域を認識する細胞内プローブを構築し、細胞分化過程における特定の遺伝子領域のヒストン修飾動態を観察することを目的とした。ゲノムDNA配列上に散在する中程度反復配列を抽出し、TALEsプローブの構築を試みたところ、生細胞で標的特異的に可視化できるものは得られなかった。一方で、ヒト培養細胞に導入したANCHORシステムと活性化型RNAポリメラーゼ特異的mintbod...
【医歯薬学】外科系臨床医学：腫瘍内不均一性 ／イメージンクを含む研究件
❏腎癌幹細胞ニッチを掌握する解析基盤の構築とがん組織不均一性の理解(19H03792)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】田中 伸之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60445244)
【キーワード】腎細胞癌 / 分子標的治療 / 免疫治療 / イメージング / シークエンス (他13件)
【概要】本研究で我々は、癌幹細胞やその癌幹細胞が生息する「立体的な癌幹細胞ニッチ」の解明に必要な研究基盤を整備した。①マウス腫瘍由来の「細胞単離→シングルセルRNAシークエンス」プロトコールは、ヒト腫瘍でも応用可能と考える。マウス腫瘍を最新のICELL8 cx Single-Cell System を利用し、8000を超える細胞のシークエンスを実装した、②独自のイメージング技術：DIIFCO法を臨床組織で...
❏腫瘍内不均一性を可視化する次世代癌イメージングを用いた薬剤感受性の予測モデル構築(18K19482)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】田中 伸之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60445244)
【キーワード】腎細胞癌 / ライトシート顕微鏡 / 膨張顕微鏡法 / 分子標的治療 / 免疫治療 (他8件)
【概要】本研究では、次世代イメージング「ライトシート顕微鏡・膨張顕微鏡法」を利用し腫瘍内不均一性を立体視する。我々は、この技術基盤として新規3次元イメージングパイプライン：DIIFCO法を、実際の臨床組織で実装に移した。膨張顕微鏡法も、光学顕微鏡の回折限界を乗り越える最新の研究手法である。腎癌組織マイクロアレイを利用して、我々は組織膨張下にDIIFCO法でin situ hybridizationを行うプ...
【医歯薬学】外科系臨床医学：緑色蛍光タンパク質(GFP) ／イメージンクを含む研究件
❏花粉母細胞の減数分裂時に見られる特異な細胞質分裂のライブイメージング(24657030)
【研究テーマ】植物分子生物・生理学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】石黒 澄衛 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (50260039)
【キーワード】植物 / 生殖 / 花粉 / 有糸分裂 / タペート細胞 (他18件)
【概要】タペート細胞は葯壁の最内層を構成し、発達中の花粉が必要とするさまざまな物質を供給する哺育細胞である。この細胞の特徴は核を2個ずつ持つことである。我々はシロイヌナズナを用いたライブイメージングに取り組み、この二核化は葯内のタペート細胞で同調的に進行することを明らかにした。このとき前期前微小管束や隔膜形成体が正常に形成されておらず、これが有糸分裂は進行するのに細胞質分裂が起こらない原因であると推定した...
❏シナプス後部の微細構造と細胞骨格との協調的機能制御(21240032)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2009
【研究代表者】岡部 繁男 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (60204012)
【キーワード】シナプス / イメージング / PSD / スパイン / GFP
【概要】本研究では新しい光学的測定技術であるStochastic Optical Reconstruction(STORM)法をシナプス後部の分子に適用することで、シナプス内部における分子分布を直接的に可視化することを試みる。この目的の為に、シナプス後肥厚部(PSD)の骨格をつくる蛋白質であるPSD-95に光スイッチとなる分子(Dronpa,EosFP,Dendraなど)を結合した分子プローブを作成し、神...
❏シナプス構造の分子解剖(21220008)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-05-11 - 2014-03-31
【研究代表者】岡部 繁男 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60204012)
【キーワード】分子神経生物学 / シナプス後肥厚部 / 超解像顕微鏡 / 二光子顕微鏡 / シナプス可塑性 (他12件)
【概要】PALM（あるいはSTORM）法は一分子蛍光の検出を利用した高解像度光学顕微鏡法である。一個のシナプス後肥厚部（PSD）は直径500nm 以下の微細なディスク状構造であり、PALM 法によりその内部構造を捉えることが可能である。本研究では、蛍光蛋白質で標識されたPSDおよびスパインについて、PALM 法を用いてその内部の分子分布を検出した。更にシナプスの発達の過程とシナプス可塑性が起こった後のPS...
【医歯薬学】外科系臨床医学：光イメージング ／イメージンクを含む研究件
❏共焦点りん光寿命顕微鏡を用いた生体組織の酸素化状態のライブイメージング(18H03509)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】飛田 成史 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (30164007)
【キーワード】酸素プローブ / 低酸素 / イリジウム錯体 / りん光 / 光イメージング (他6件)
【概要】イリジウム(III)錯体は、溶液中において酸素によって顕著に消光されるりん光を示す。本研究では、この酸素によるりん光消光現象を利用して、イリジウム(III)錯体に基づく新しい生体内酸素プローブを設計・合成した。このプローブと共焦点顕微りん光寿命イメージング(PLIM)装置を用いることにより、マウスなどの小動物の臓器や腫瘍の組織内の酸素濃度分布を小動物が生きた状態で高分解能イメージングできる技術を開...
❏半導体光フェーズドアレイを用いた高速イメージング(18H03769)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】種村 拓夫 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (90447425)
【キーワード】集積フォトニクス / 光イメージング / 光集積デバイス / イメージング / 光フェーズドアレイ
【概要】本研究は、半導体チップに集積した大規模光フェーズドアレイを用いた高速かつ実用的なイメージング手法を構築することを目的としている。そのために、ゴーストイメージング手法を光集積フェーズドアレイ素子に導入することで、半導体チップ内での光位相の精密制御が必要なく、素子の作製誤差や環境変化に依存しない計測手法を新しく提案し、研究開発を進めている。より具体的に、シリコンもしくはインジウムリンに集積した光フェー...
❏光による細胞機能制御による新規細胞療法の開発(26670573)
【研究テーマ】外科学一般
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】芳賀 早苗 北海道大学, 保健科学研究院, 特任講師 (60706505)
【キーワード】光イメージング / 細胞生存 / 細胞療法 / 移植 / イメージング (他6件)
【概要】本研究は細胞内の分子機能・細胞内環境を制御する新しいシステムを構築し、「移植細胞の保存時の生存能の維持と向上」、そして「移植後の細胞生存率の向上と機能維持」を目指すことを目的とした。細胞内分子機能を制御するために、光感受性タンパク質を利用して、機能制御を行うべくデザインしたプローブを作製した。これをもちいて細胞内分子の活性化制御を試みた結果、光による細胞内分子の活性化制御に成功し、さらに外的ストレ...
【医歯薬学】外科系臨床医学：グリア細胞 ／イメージンクを含む研究件
❏脳細胞カルシウムシグナルの空間的分離とデコーディング(16K07316)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】坂内 博子 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40332340)
【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)
【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...
❏次世代色素を用いた光第二高調波イメージングによる生体現象の可視化(26650052)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】塗谷 睦生 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (60453544)
【キーワード】光第二高調波発生 / ２光子顕微鏡 / SHG / イメージング / アストロサイト (他7件)
【概要】生命科学研究に非常に有用であることが明らかとなった2光子顕微鏡技術の一つである光第二高調波発生（Second Harmonic Generation: SHG）イメージングは、独自の発生条件から細胞膜における現象の解明などに大きな力を発揮する。本研究ではその応用を阻んできた色素の欠如という問題の打開のため、SHGに特化した色素の開発と応用を試みた。本研究により世界初となる無蛍光性SHG専用色素Ap...
❏第二高調波イメージングの応用による神経生理機能解析(23657106)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】塗谷 睦生 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (60453544)
【キーワード】第二高調波発生 / 2光子顕微鏡 / 神経細胞 / グリア細胞 / SHG (他9件)
【概要】光第二高調波（SHG）イメージングは、これまでの手法では不可能であった生理現象の可視化能を持つにも関わらず、生体への応用が限られていた。本研究では色素の改良および応用領域の開拓の両面からSHGの生体イメージングへの展開を模索した。本研究により、既存の物とは全く異なるSHG専用色素が開発され、脳のアストロサイトと呼ばれる細胞がSHGイメージングの重要な対象となる事が明らかになった。今後の更なるSHG...
【医歯薬学】外科系臨床医学：ナノバイオ ／イメージンクを含む研究件
❏ナノ粒子をビルディングブロックとした"大きくて小さい"ケージ型キャリアの創製(16K14468)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】太田 誠一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (40723284)
【キーワード】ナノ粒子 / アッセンブリ / ビルディングブロック / DDS / ドラッグデリバリー (他13件)
【概要】金属や半導体など、非生分解性のナノ粒子を生体内で用いる際、粒子が体外に排泄されるためには粒径がシングル nm以下であることが必要だが、腫瘍組織への集積には100 nm程度が望ましい。このサイズのジレンマを解消するため、本研究では金ナノ粒子と有機半導体ポリマー蛍光ナノ粒子をビルディングブロックとして使用し、100 nm程度のナノ粒子集積体を作製した。作製された集積体は腫瘍環境に応答して一次粒子の状態...
❏生細胞内RNA動態の包括的可視化分析技術の創発(16H04162)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】吉村 英哲 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90464205)
【キーワード】RNA / 1分子計測(SMD) / ナノバイオ / イメージング / 細胞 (他8件)
【概要】本研究では独自開発したRNA標識技術mPUMテクノロジーを用いて、生細胞内RNAを1分子レベルから1細胞レベル、短時間の動態から長時間の可視化解析までを実現する分子ツール群の開発を目指した。1分子レベル・短時間の動態観察では二分割緑色蛍光タンパク質を用いたプローブを作製し、テロメア反復配列含有RNA(TERRA)と染色体テロメア領域、テロメア関連タンパク質の同時1分子追跡を実現し、未知の機能モデル...
❏高速バイオＡＦＭが拓く新構造生物学(24227005)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】安藤 敏夫 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 特任教授 (50184320)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)
【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...
【医歯薬学】外科系臨床医学：染色体 ／イメージンクを含む研究件
❏ピンポイント機能阻害による細胞内微細構造ダイナミクスの研究(23370029)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】松永 幸大 東京理科大学, 理工学部, 准教授 (40323448)
【キーワード】細胞分裂 / 染色体 / 顕微鏡 / イメージング / 光分子不活性化法 (他15件)
【概要】細胞内微細構造を不活性化する「ピンポイント機能阻害法」を用いて、動植物の細胞分裂ダイナミクス制御機構を明らかにすることを目的とした。光変換タンパク質を染色体タンパク質に連結し、高出力レーザーによるピンポイント機能阻害法を開発した。光変換タンパク質によるRBMXタンパク質の時空間特異的機能阻害実験をライブセルイメージングと組み合わせて実施した。その結果、RBMXはクロマチンと相互作用していることを明...
❏光誘導タンパク質機能阻害法による染色体微細構造の顕微解析(20370027)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】松永 幸大 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (40323448)
【キーワード】染色体 / 細胞分裂 / 蛍光タンパク質 / 細胞周期 / タンパク質 (他6件)
【概要】染色体微細構造において機能するタンパク質のin vivo機能解析をライブイメージングと光刺激の融合技術を開発した。特定の波長を持つ光を照射することにより活性酸素ROSを発生する光活性化タンパク質を用いて、微細構造特異的に染色体タンパク質を機能阻害し、その相互作用を時空間的に明らかにした。これにより、光誘導タンパク質機能阻害法を用いて、染色体形成初期の微細構造構築に寄与するタンパク質機能を同定するこ...
【医歯薬学】社会医学：生物物理 ／イメージンクを含む研究件
❏高速バイオＡＦＭが拓く新構造生物学(24227005)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】安藤 敏夫 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 特任教授 (50184320)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)
【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...
❏生きた細胞内における内在性mRNAの定量による遺伝子発現機構の解明(19870038)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】岡部 弘基 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (20455398)
【キーワード】イメージング / 核酸 / バイオテクノロジー / 生物物理 / 共焦点顕微鏡
【概要】近年、mRNA を標的にした遺伝子発現調節が精力的に研究されるなか、生細胞に内在するmRNA を検出することは、遺伝子発現機構の解明に必須の課題である。本研究では、生細胞内における特定の内在性mRNA発現量を計測することにより、その動態をリアルタイムに追跡する技術開発を目指した。内在性mRNAの標識には蛍光性アンチセンスプローブを用い、蛍光顕微鏡により生きた単一細胞内のプローブを定量的に解析するこ...
【医歯薬学】社会医学：カルシウムイメージング ／イメージンクを含む研究件
❏脳細胞カルシウムシグナルの空間的分離とデコーディング(16K07316)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】坂内 博子 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40332340)
【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)
【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...
❏大脳皮質の領野間相互作用を担う神経回路の細胞・シナプスレベルでの機能解明(25221001)
【研究テーマ】神経生理学・神経科学一般
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】大木 研一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50332622)
【キーワード】大脳皮質 / 視覚野 / 高次視覚野 / 領野間相互作用 / ２光子イメージング (他18件)
【概要】大脳皮質における情報処理は、多数の領野の相互作用により行われている。このような領野間相互作用の全体像と、それを担う神経回路をシナプスレベルで解明するため、(1)広域イメージング法を開発し、マウス全脳の機能マッピングを行い、高次視覚野の機能分担を明らかにした。さらに、(2)全脳の神経活動と血流変化を同時に計測する方法を開発し、fMRIで臨床研究にも応用されている安静時の機能的結合が、確固たる神経基盤...
【医歯薬学】社会医学：神経 ／イメージンクを含む研究件
❏可視化技術を用いた味情報の伝達・処理メカニズムの解析(18H02153)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】岡田 晋治 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (50376563)
【キーワード】味覚 / 神経 / イメージング / 可視化 / メダカ
【概要】本申請研究では、メダカ酸味細胞に発現誘導可能な転写制御領域の獲得に成功した。今回獲得した領域の利用によって、ゼブラフィッシュなど他のモデル魚類においても酸味細胞への外来遺伝子導入が可能となると期待される。また、経シナプス性トレーサーの活用によって、複数種の味覚情報伝導路の相関が明らかになってきた。得られた知見は、他のモデル生物で示されつつある味覚情報伝導路の知見を補完するものであり、その全容解明に...
❏脳細胞カルシウムシグナルの空間的分離とデコーディング(16K07316)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】坂内 博子 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40332340)
【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)
【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...
❏シナプス活動を可視化して時空間特性に迫る(23800019)
【研究テーマ】神経・筋肉生理学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2011
【研究代表者】高橋 直矢 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (80609842)
【キーワード】神経科学 / 脳・神経 / 神経 / ニューロン / シナプス (他10件)
【概要】新規に開発した大規模スパインイメージング法を用いて、海馬ニューロンの樹状突起におけるシナプス入力の時空間パターンを観察することに成功した。興奮性ニューロンにおいては近傍のスパインが同時に活動していたことから、同期入力が樹状突起の局所に集約されていることが見いだされた。一方で、Parvalbumin陽性の抑制性ニューロンにおいては同期入力が分散型であることを見いだし、ニューロン種特異的なシナプス入力...
【医歯薬学】社会医学：軸索 ／イメージンクを含む研究件
❏神経線維イメージングを用いた脳回路原理の探究(26250003)
【研究テーマ】神経生理学・神経科学一般
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】池谷 裕二 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (10302613)
【キーワード】神経線維 / 樹状突起 / 軸索 / カルシウム / スパイン (他9件)
【概要】光学測定系を工夫・改善し、300個以上のシナプスから100 Hzという高速での撮影を可能にした。この革新的な新技術を用いて、 i）海馬CA3野樹状突起の回路演算様式を解析した結果、興奮性入力と抑制性入力のバランスが線維の局所では崩れていることを見出した。この結果はCell Report誌で発表した。 ii）経験によって一度活動したCA1野神経細胞は、上流のCA3野からの精密な軸索回路による特異的入...
❏大脳皮質の領野間相互作用を担う神経回路の細胞・シナプスレベルでの機能解明(25221001)
【研究テーマ】神経生理学・神経科学一般
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31
【研究代表者】大木 研一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50332622)
【キーワード】大脳皮質 / 視覚野 / 高次視覚野 / 領野間相互作用 / ２光子イメージング (他18件)
【概要】大脳皮質における情報処理は、多数の領野の相互作用により行われている。このような領野間相互作用の全体像と、それを担う神経回路をシナプスレベルで解明するため、(1)広域イメージング法を開発し、マウス全脳の機能マッピングを行い、高次視覚野の機能分担を明らかにした。さらに、(2)全脳の神経活動と血流変化を同時に計測する方法を開発し、fMRIで臨床研究にも応用されている安静時の機能的結合が、確固たる神経基盤...
❏脳内1細胞FRETイメージングによる神経極性研究(19650076)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】千原 崇裕 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (00431891)
【キーワード】神経極性 / FRET / ショウジョウバエ / 軸索 / 樹状突起 (他7件)
【概要】本研究の目標は、神経発生過程におけるカスパーゼの活性化変動を、脳内の1神経細胞で検出することである。昨年度(平成19年度)は、ショウジョウバエ成体脳においてFRETを用いたカスパーゼ活性化検出プローブ:SCATを発現させFRETの解消パターン検出を試みたが、定量的な解析に耐えうる結果を得られなかった。その後も、SCATプローブの最適化、検出系の改良などを精力的に行ったが、SCATプローブを用いての...
【医歯薬学】歯学：3次元培養 ／イメージンクを含む研究件
❏高機能化ペプチド足場材料を利用した細胞の三次元培養と細胞外環境イメージング(18K05351)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他8件)
【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...
❏ペプチドゲルを足場とした細胞三次元培養と細胞外pH環境の蛍光イメージング法の確立(15K16559)
【研究テーマ】ケミカルバイオロジー
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他6件)
【概要】両親媒性に設計した自己組織化ペプチドu(FFiK)2がβ-シート構造を形成してナノファイバーへと自己組織化し、中性条件下で透明なヒドロゲルを形成することを明らかにした。またu(FFiK)2は細胞培養に用いる培地でもヒドロゲルを形成でき、HeLa細胞およびHEK293細胞をゲル内に分散させることに成功した。次に、シート状に成型したu(FFiK)2ゲル上で、HEK293細胞、HeLa細胞、HepG2細...
【医歯薬学】歯学：骨モデリング ／イメージンクを含む研究件
❏Wntシグナルによる骨モデリング・リモデリング制御機構の時空間的解析(21K10085)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (60443397)
【キーワード】骨モデリング / イメージング / Wntシグナル系 / 骨リモデリング / Wntシグナリング
【概要】骨モデリング過程、骨リモデリング過程において、骨芽細胞での古典的Wntシグナル活性を蛍光で検出するために、TCF/LEF結合配列、蛍光タンパク(mCherry)遺伝子配列、Puromycin耐性遺伝子配列を持つレトロウイルスベクターを作製した。これをパッケージング細胞にトランスフェクションし、上清を回収してレトロウイルス液を調製した。調製したウイルス液を細胞に感染させ、その蛍光タンパク発現を評価し...
❏骨代謝細胞ネットワークのインビトロにおける再構成と蛍光技術を駆使した時空間的解析(26670667)
【研究テーマ】整形外科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (60443397)
【キーワード】骨リモデリング / カップリング / 骨モデリング / イメージング / in vitro (他8件)
【概要】骨の恒常性を制御している細胞間の相互作用を解明するために、これらの細胞と基質から成る生体内の環境を生体外で再構築し、2光子励起顕微鏡を用いた解析が可能な新規の系を確立した。 骨を形成する骨芽細胞を長期分化培養し、同一部位を経時的に観察することで、基質の増加、骨代謝を調節する骨細胞の出現、骨基質上の骨芽細胞の形態変化と言った骨モデリング過程で生じる現象を再現し、定量的に証明した。 さらに、長期培養骨...
【医歯薬学】歯学：カップリング ／イメージンクを含む研究件
❏骨リモデリング再現系を利用したshRNAスクリーニングによるカップリング解析(18K09718)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (60443397)
【キーワード】骨リモデリング / イメージング / カップリング / スクリーニング / in vitro
【概要】本研究では申請者等の開発した、体内における骨リモデリングを体外で再現可能な系を応用して、スクリーニング系の開発を行った。培養上清を回収し、骨吸収マーカーであるCTX-Iおよび骨形成マーカーであるGla-Osteocalcinの濃度を測定し、これらを指標とすることで、骨リモデリングに影響を与える薬剤のスクリーニング系を確立した。また、骨リモデリング過程に影響を及ぼすと考えられるシグナル系の候補を選択...
❏インビトロ再構築系を用いた骨細胞によるカップリング制御機構の時空間的解明(16K15819)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (60443397)
【キーワード】骨リモデリング / 骨細胞 / イメージング / カップリング
【概要】本研究では、骨が破壊されて再び形成されるリモデリングと呼ばれる過程において、骨の中に多数存在する骨細胞が果たしている役割について検討した。骨組織の維持に関わる細胞のネットワークを体外で再現した実験系において、骨細胞を除去した時の、リモデリングにおける細胞のふるまいの変化を、組織の深部を観察可能な2光子顕微鏡を用いて解析した。その結果、骨細胞の除去は破骨細胞を減少させることで骨の破壊を抑制し、その後...
❏骨代謝細胞ネットワークのインビトロにおける再構成と蛍光技術を駆使した時空間的解析(26670667)
【研究テーマ】整形外科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (60443397)
【キーワード】骨リモデリング / カップリング / 骨モデリング / イメージング / in vitro (他8件)
【概要】骨の恒常性を制御している細胞間の相互作用を解明するために、これらの細胞と基質から成る生体内の環境を生体外で再構築し、2光子励起顕微鏡を用いた解析が可能な新規の系を確立した。 骨を形成する骨芽細胞を長期分化培養し、同一部位を経時的に観察することで、基質の増加、骨代謝を調節する骨細胞の出現、骨基質上の骨芽細胞の形態変化と言った骨モデリング過程で生じる現象を再現し、定量的に証明した。 さらに、長期培養骨...
【医歯薬学】歯学：骨細胞 ／イメージンクを含む研究件
❏インビトロ再構築系を用いた骨細胞によるカップリング制御機構の時空間的解明(16K15819)
【研究テーマ】外科系歯学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (60443397)
【キーワード】骨リモデリング / 骨細胞 / イメージング / カップリング
【概要】本研究では、骨が破壊されて再び形成されるリモデリングと呼ばれる過程において、骨の中に多数存在する骨細胞が果たしている役割について検討した。骨組織の維持に関わる細胞のネットワークを体外で再現した実験系において、骨細胞を除去した時の、リモデリングにおける細胞のふるまいの変化を、組織の深部を観察可能な2光子顕微鏡を用いて解析した。その結果、骨細胞の除去は破骨細胞を減少させることで骨の破壊を抑制し、その後...
❏骨代謝細胞ネットワークのインビトロにおける再構成と蛍光技術を駆使した時空間的解析(26670667)
【研究テーマ】整形外科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (60443397)
【キーワード】骨リモデリング / カップリング / 骨モデリング / イメージング / in vitro (他8件)
【概要】骨の恒常性を制御している細胞間の相互作用を解明するために、これらの細胞と基質から成る生体内の環境を生体外で再構築し、2光子励起顕微鏡を用いた解析が可能な新規の系を確立した。 骨を形成する骨芽細胞を長期分化培養し、同一部位を経時的に観察することで、基質の増加、骨代謝を調節する骨細胞の出現、骨基質上の骨芽細胞の形態変化と言った骨モデリング過程で生じる現象を再現し、定量的に証明した。 さらに、長期培養骨...
【医歯薬学】歯学：発生 ／イメージンクを含む研究件
❏イメージング・シミュレーション・オミクスによる骨格形成機構の多角的解析(26293392)
【研究テーマ】形態系基礎歯科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】飯村 忠浩 愛媛大学, 学術支援センター, 教授 (20282775)
【キーワード】骨代謝 / 骨粗鬆症 / 破骨細胞 / HIV / シグナル (他18件)
【概要】本研究では、中軸骨格組織形成に関わる 重要な分子群をスクリーニング・同定することを目的とした。 さらに、候補遺伝子のノックアウトマウスの骨格の解析を進めた。特に進捗のあった成果 として、ケモカイン受容体CCR5が骨粗鬆症の発症に重要であることを明らかにした。 CCR５はHIV共受容体でありHIV治療標的分子である。CCR5の阻害薬Maravirocおよび抗CCR5中和抗体はヒト培養破骨細胞のアクチ...
❏ストレスシグナルの揺らぎ可視化による細胞社会構築原理の解明(19109003)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2007 - 2011
【研究代表者】三浦 正幸 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (50202338)
【キーワード】発生 / 細胞社会 / カスパーゼ / 分化 / ショウジョウバエ (他10件)
【概要】発生は試行錯誤の繰り返しで進んで行くと考えられ、試行錯誤の過程では、不適切なシグナル受容によって絶えずストレスにさらされていると考えられる。本研究では、個体レベルでのストレスシグナル可視化技術の問題点を解決することで、個体発生における細胞死シグナルの揺らぎを生体内で可視化した。その結果、細胞社会からなる組織・器官形成における細胞死シグナルのダイナミクスおよびその生理的意義が明らかになった。 ...
❏発生と変性における細胞死による神経選択機構の分子遺伝学的基盤(15100007)
【研究テーマ】神経化学・神経薬理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2006
【研究代表者】三浦 正幸 東京大学, 大学院薬学系研究科, 教授 (50202338)
【キーワード】カスパーゼ / ショウジョバエ / 遺伝学 / 神経発生 / IAPファミリー (他20件)
【概要】ショウジョウバエ遺伝子の過剰発現スクリーニング(GSスクリーニング)を取り入れることで、神経細胞死シグナルの機能的的ゲノムスクリーニングを行った。ポリグルタミンによる神経細変性に関与する遺伝子として小胞体に存在する不良品蛋白質の輸送チャネル(Sec61α)を同定した。Sec61αは、分泌経路で合成される蛋白質の小胞体への移行と、小胞体関連タンパク質分解Endoplasmic Reticulum A...
【医歯薬学】歯学：光操作 ／イメージンクを含む研究件
❏カルシニューリンの光操作による神経機能の解明(17K13270)
【研究テーマ】基盤・社会脳科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】藤井 哉 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (80717546)
【キーワード】蛍光イメージング / 神経可塑性 / Ca2+シグナリング / 光操作 / シナプス可塑性 (他11件)
【概要】カルシニューリンは記憶・学習に重要な役割を果たしていますが、どうやってその機能を実現しているかを理解するためには、生きた神経細胞でその動きや酵素活性を「見える化」し、人為的に操作する手法が必要になります。本研究では、カルシニューリンとCaMKIIの動きを「見える化」し、以前申請者が開発した光刺激と酵素活性を計測する方法を改良し、より細かく速い応答を見えるようにしました。そして、人為的な光刺激によっ...
❏分子イメージングを基軸とする生細胞内分子計測・光操作法の開発(26220805)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】小澤 岳昌 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40302806)
【キーワード】バイオ分析 / イメージング / 光操作 / 蛍光 / 発光 (他14件)
【概要】生細胞内の分子の素過程をネットワークとして理解するために，生体分子を可視化および操作するための新たな分析方法を確立した．具体的には，１）小数生体分子の可視化・定量法，２）光による酵素活性制御法，３）Gタンパク質共役受容体活性を制御する光操作法を開発した．開発した方法は，基礎生命科学研究の基盤技術になるとともに，医学や農学や創薬分野等における革新的技術となる． ...
【医歯薬学】歯学：免疫治療 ／イメージンクを含む研究件
❏腎癌幹細胞ニッチを掌握する解析基盤の構築とがん組織不均一性の理解(19H03792)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】田中 伸之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60445244)
【キーワード】腎細胞癌 / 分子標的治療 / 免疫治療 / イメージング / シークエンス (他13件)
【概要】本研究で我々は、癌幹細胞やその癌幹細胞が生息する「立体的な癌幹細胞ニッチ」の解明に必要な研究基盤を整備した。①マウス腫瘍由来の「細胞単離→シングルセルRNAシークエンス」プロトコールは、ヒト腫瘍でも応用可能と考える。マウス腫瘍を最新のICELL8 cx Single-Cell System を利用し、8000を超える細胞のシークエンスを実装した、②独自のイメージング技術：DIIFCO法を臨床組織で...
❏腫瘍内不均一性を可視化する次世代癌イメージングを用いた薬剤感受性の予測モデル構築(18K19482)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】田中 伸之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60445244)
【キーワード】腎細胞癌 / ライトシート顕微鏡 / 膨張顕微鏡法 / 分子標的治療 / 免疫治療 (他8件)
【概要】本研究では、次世代イメージング「ライトシート顕微鏡・膨張顕微鏡法」を利用し腫瘍内不均一性を立体視する。我々は、この技術基盤として新規3次元イメージングパイプライン：DIIFCO法を、実際の臨床組織で実装に移した。膨張顕微鏡法も、光学顕微鏡の回折限界を乗り越える最新の研究手法である。腎癌組織マイクロアレイを利用して、我々は組織膨張下にDIIFCO法でin situ hybridizationを行うプ...
【医歯薬学】歯学：3D ／イメージンクを含む研究件
❏個体まるごと用いた4次元イメージングによる形態形成運動の定量的解析(21770241)
【研究テーマ】発生生物学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】堀田 耕司 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (80407147)
【キーワード】末梢神経 / 3Dライブイメージング / 進化 / 3D / ホヤ (他13件)
【概要】脊索動物の形態形成過程を細胞レベルで理解するために、本研究では、個体を構成する細胞数が少なくシンプルな体制をもつホヤを用いて個体まるごとの1細胞レベルイメージングを行った。ホヤ幼生ひのう部における新規末梢神経ネットワーク構造の3Dイメージングや尾芽胚の3Dコンピュータモデル化、および神経管閉鎖過程の3Dライブ(4D)イメージングを行い、ホヤ胚発生におけるさまざまな形態形成過程を細胞レベルで明らかに...
❏可搬型複合ライダーの開発と植物計測への応用(20380144)
【研究テーマ】農業情報工学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】大政 謙次 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (70109908)
【キーワード】イメージング / ライダー / 植物計測 / 3D / クロロフィル蛍光 (他15件)
【概要】可搬型スキャニングライダーを用いて、ケヤキ群落の葉面積密度(LAD)や葉面積指数(LAI)、葉傾斜角などを推定する手法を開発した。また、レーザービームカバレッジ指数を考案し、この指数が2以上でLADの推定精度がよくなることを示した。さらに、葉と茎の分離が困難なコムギ群落において、植物面積密度(PAD)と植物面積指数(PAI)を推定した。加えて、茎葉や穂の地表面あたりの面積比から乾物重を得るための関...
❏化学発生生物学展開のためのホヤを用いた小分子化合物高速スクリーニング(20200034)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】新学術領域研究(研究課題提案型)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】堀田 耕司 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (80407147)
【キーワード】ホヤ / ケミカルゲノミクス / 小分子化合物 / 創薬 / スクリーニング (他18件)
【概要】阻害剤のような化合物を用いると標的タンパク質の機能を簡便にノックダウンできるため、標的分子の機能類推が迅速にできる。発生の早いホヤとこのような化合物を組み合わせ高速・高精度な化合物による標的分子機能解析を目指した。本研究ではカタユウレイボヤを用いた化合物スクリーニング系を立ち上げ、実際に標的既知化合物を用いたホヤ標的分子の機能類推を行った。また、「過去の化合物とホヤに関する知見」を集約しまとめた。...
【医歯薬学】歯学：骨リモデリング ／イメージンクを含む研究件
❏小区分57060:外科系歯学関連(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】骨リモデリング
【研究期間】イメージング
【研究代表者】カップリング
【キーワード】スクリーニング
【概要】
❏Wntシグナルによる骨モデリング・リモデリング制御機構の時空間的解析(21K10085)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (60443397)
【キーワード】骨モデリング / イメージング / Wntシグナル系 / 骨リモデリング / Wntシグナリング
【概要】骨モデリング過程、骨リモデリング過程において、骨芽細胞での古典的Wntシグナル活性を蛍光で検出するために、TCF/LEF結合配列、蛍光タンパク(mCherry)遺伝子配列、Puromycin耐性遺伝子配列を持つレトロウイルスベクターを作製した。これをパッケージング細胞にトランスフェクションし、上清を回収してレトロウイルス液を調製した。調製したウイルス液を細胞に感染させ、その蛍光タンパク発現を評価し...
❏骨リモデリング再現系を利用したshRNAスクリーニングによるカップリング解析(18K09718)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (60443397)
【キーワード】骨リモデリング / イメージング / カップリング / スクリーニング / in vitro
【概要】本研究では申請者等の開発した、体内における骨リモデリングを体外で再現可能な系を応用して、スクリーニング系の開発を行った。培養上清を回収し、骨吸収マーカーであるCTX-Iおよび骨形成マーカーであるGla-Osteocalcinの濃度を測定し、これらを指標とすることで、骨リモデリングに影響を与える薬剤のスクリーニング系を確立した。また、骨リモデリング過程に影響を及ぼすと考えられるシグナル系の候補を選択...
【医歯薬学】薬学：近赤外光 ／イメージンクを含む研究件
❏分子種識別トモグラフィを実現する非弾性散乱光干渉断層画像計の開発(19K22979)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2022-03-31
【研究代表者】由井 宏治 東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (20313017)
【キーワード】局所粘弾性 / 光音響 / 光干渉計 / イメージング / トモグラフィー (他16件)
【概要】まず任意の試料内部に埋もれた構造体を高空間分解能で分子識別可能な手法として、誘導ラマン散乱干渉計を開発した。この手法を深さ数百nmの凹凸を持つシリコン基板と水との界面に適用し、水が微小凹凸の内部にまで入り込んでいることを実証した。 さらに、不均一な試料の局所粘弾性計測を目的に、動的光散乱及び光音響波形解析を試みた。前者の手法では、凹凸のある表面で乾燥・流動するスラリーの粘弾性を時空間的に追跡するこ...
❏空間位相変調型近赤外光音響イメージング装置の開発と医療診断機器への展開(17H03082)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】由井 宏治 東京理科大学, 理学部第一部化学科, 教授 (20313017)
【キーワード】光音響効果 / 時間波形 / パワースペクトル / 弾性 / 乳がん (他14件)
【概要】医療診断機器として、健常組織と病変組織の弾性の差異に着目し、光音響信号の時間波形及びそのパワースペクトルから媒質に埋もれた試料の弾性が同定可能か、波形解析アルゴリズムを用いて研究した。試料のヤング率が高い程パワースペクトルの重心に相当する周波数は高周波数側へシフトする傾向を見出し、本実験系では、試料のヤング率が、乳がんの範囲に相当する約1 MPa領域まで、周波数から同定可能であることを示した。さら...
【医歯薬学】薬学：生体内イメージング ／イメージンクを含む研究件
❏CdTe-SPECTによる高空間分解能マルチプローブ生体イメージングの開発(20K16692)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】柳下 淳 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任助教 (20626676)
【キーワード】核医学 / 多核種 / in vivoイメージング / SPECT / マルチプローブ (他9件)
【概要】シンチレーターで検出する現行の放射線イメージングではエネルギー(波長)分解能が低く、in vitroの蛍光プローブによる分子イメージングで行われるようなマルチプローブ・イメージングは困難であり、一般に空間分解能も低いのが現状である。 我々はCdTe半導体検出器を用いた高空間分解能・高エネルギー分解能を有するSPECTを開発した。このSPECTを用い、さらに天文学で用いられているスペクトル解析手法を...
❏樹状突起の脳内での発達機構解明―光遺伝学とイメージングによる新しいアプローチ(26830017)
【研究テーマ】神経生理学・神経科学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】竹尾 ゆかり 慶應義塾大学, 医学部, 研究員 (90624320)
【キーワード】樹状突起 / イメージング / 神経活動 / In vivoイメージング / in vivoイメージング (他6件)
【概要】神経細胞の多様な樹状突起形態は、神経回路の形成と機能発揮に重要であると考えられる。本研究ではマウスの小脳プルキンエ細胞が、特徴的な樹状突起形態を完成させる分子機構の解明を目指した。まず、生後の脳の発達の初期過程において転写因子RORαが樹状突起形成と維持に幅広く必須の役割を果たすことを解明した。さらに、生きたまま脳内の樹状突起形態をin vivo2光子イメージング法で観察し、樹状突起が1本に剪定さ...
【医歯薬学】薬学：形態形成 ／イメージンクを含む研究件
❏イメージング・シミュレーション・オミクスによる骨格形成機構の多角的解析(26293392)
【研究テーマ】形態系基礎歯科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】飯村 忠浩 愛媛大学, 学術支援センター, 教授 (20282775)
【キーワード】骨代謝 / 骨粗鬆症 / 破骨細胞 / HIV / シグナル (他18件)
【概要】本研究では、中軸骨格組織形成に関わる 重要な分子群をスクリーニング・同定することを目的とした。 さらに、候補遺伝子のノックアウトマウスの骨格の解析を進めた。特に進捗のあった成果 として、ケモカイン受容体CCR5が骨粗鬆症の発症に重要であることを明らかにした。 CCR５はHIV共受容体でありHIV治療標的分子である。CCR5の阻害薬Maravirocおよび抗CCR5中和抗体はヒト培養破骨細胞のアクチ...
❏新規の全胚ライブイメージング法による体節形成の遺伝子発現ダイナミクスの時空間解析(22590181)
【研究テーマ】解剖学一般(含組織学・発生学)
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】近藤 晶子 藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 助教 (90396838)
【キーワード】発生学・形態形成学 / 体節形成 / イメージング / 形態形成 / ゼブラフィッシュ (他6件)
【概要】選択的平面照明顕微鏡を用い、ゼブラフィッシュ胚全体で遺伝子発現の空間分布の時間変化を1細胞単位で記述し解析する実験系を構築し、体節形成に重要であるher1遺伝子の発現変動を解析することを目指した。本研究で、ゼブラフィッシュ胚未分節中胚葉・体節を含む領域の核を、体節形成が始まる前から3分間隔で10時間に渡り、4次元的(空間+時間)にイメージングできた。更に得られた動画データの解析方法を開発し、1細胞...
❏個体まるごと用いた4次元イメージングによる形態形成運動の定量的解析(21770241)
【研究テーマ】発生生物学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【研究代表者】堀田 耕司 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (80407147)
【キーワード】末梢神経 / 3Dライブイメージング / 進化 / 3D / ホヤ (他13件)
【概要】脊索動物の形態形成過程を細胞レベルで理解するために、本研究では、個体を構成する細胞数が少なくシンプルな体制をもつホヤを用いて個体まるごとの1細胞レベルイメージングを行った。ホヤ幼生ひのう部における新規末梢神経ネットワーク構造の3Dイメージングや尾芽胚の3Dコンピュータモデル化、および神経管閉鎖過程の3Dライブ(4D)イメージングを行い、ホヤ胚発生におけるさまざまな形態形成過程を細胞レベルで明らかに...
【医歯薬学】薬学：FRET ／イメージンクを含む研究件
❏脳内1細胞FRETイメージングによる神経極性研究(19650076)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】千原 崇裕 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (00431891)
【キーワード】神経極性 / FRET / ショウジョウバエ / 軸索 / 樹状突起 (他7件)
【概要】本研究の目標は、神経発生過程におけるカスパーゼの活性化変動を、脳内の1神経細胞で検出することである。昨年度(平成19年度)は、ショウジョウバエ成体脳においてFRETを用いたカスパーゼ活性化検出プローブ:SCATを発現させFRETの解消パターン検出を試みたが、定量的な解析に耐えうる結果を得られなかった。その後も、SCATプローブの最適化、検出系の改良などを精力的に行ったが、SCATプローブを用いての...
❏小脳プルキンエ細胞樹状突起でのカルシウム動態と分子機構の解明(18300104)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2006 - 2007
【研究代表者】井上 貴文 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10262081)
【キーワード】小脳プルキンエ細胞 / IP3受容体 / 樹状突起 / スパイン / 膜タンパク質 (他13件)
【概要】スパイン内部でのアクチン骨格再構成に伴いIP3受容体のスパインへの動員に変化が起これば、スパイン内部でのCa^<2+>放出活性の増減に直接影響し、ひいてはシナプス可塑性を制御する可能性がある。これを検討するためにマウス小脳切片中のプルキンエ細胞樹状突起に蛍光タンパクを融合した小胞体膜タンパクを遺伝子銃を用い発現させ、二光子励起顕微鏡を用い蛍光退色回復(FRAP)法により、スパインと樹状...
❏FRET法による血管内皮細胞Ca^<2+>流入機構の解明(15590724)
【研究テーマ】循環器内科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】一色 政志 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (70302734)
【キーワード】血管内皮細胞 / カルシウムシグナル / カメレオン / FRET / 一酸化窒素(NO) (他8件)
【概要】細胞膜直下には多くのCa^<2+>依存性情報伝達分子、Ca^<2+>調節蛋白、膜融合・分泌などのイベントが関連している。従って、膜直下Ca^<2+>の時・空間的調節は細胞機能の多様性を発揮するために必須である。我々は内皮細胞膜直下Ca^<2+>動態を視覚化し、その上昇パターン形成機構の解析と、PKCβおよびPLA_2の膜移行及びNO産生との関連を検討...
【医歯薬学】薬学：自己組織化 ／イメージンクを含む研究件
❏高機能化ペプチド足場材料を利用した細胞の三次元培養と細胞外環境イメージング(18K05351)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他8件)
【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...
❏ナノ粒子をビルディングブロックとした"大きくて小さい"ケージ型キャリアの創製(16K14468)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】太田 誠一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (40723284)
【キーワード】ナノ粒子 / アッセンブリ / ビルディングブロック / DDS / ドラッグデリバリー (他13件)
【概要】金属や半導体など、非生分解性のナノ粒子を生体内で用いる際、粒子が体外に排泄されるためには粒径がシングル nm以下であることが必要だが、腫瘍組織への集積には100 nm程度が望ましい。このサイズのジレンマを解消するため、本研究では金ナノ粒子と有機半導体ポリマー蛍光ナノ粒子をビルディングブロックとして使用し、100 nm程度のナノ粒子集積体を作製した。作製された集積体は腫瘍環境に応答して一次粒子の状態...
❏ペプチドゲルを足場とした細胞三次元培養と細胞外pH環境の蛍光イメージング法の確立(15K16559)
【研究テーマ】ケミカルバイオロジー
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他6件)
【概要】両親媒性に設計した自己組織化ペプチドu(FFiK)2がβ-シート構造を形成してナノファイバーへと自己組織化し、中性条件下で透明なヒドロゲルを形成することを明らかにした。またu(FFiK)2は細胞培養に用いる培地でもヒドロゲルを形成でき、HeLa細胞およびHEK293細胞をゲル内に分散させることに成功した。次に、シート状に成型したu(FFiK)2ゲル上で、HEK293細胞、HeLa細胞、HepG2細...
【医歯薬学】薬学：1細胞解析 ／イメージンクを含む研究件
❏心不全発症における心筋細胞不均一性の意義(17H01560)
【研究テーマ】循環器内科学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】小室 一成 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (30260483)
【キーワード】心不全 / シングルセル解析 / 不均一性 / シングルセル生物学 / 心筋細胞不均一性 (他16件)
【概要】心不全は心臓のメカニカルストレス応答機構の破綻により発症するが、個々の心筋の応答不均一性について明らかでない。我々は、シングルセルRNA-seq・1分子RNA ISH・遺伝子改変技術・分子病理解析を統合して、マウス圧負荷心不全モデル・ヒト心不全患者の心筋細胞の不均一性を解析した。その結果、圧負荷で誘導される肥大型心筋は代償型・不全型心筋に分岐し、不全型心筋は心臓の中間層に多いことがわかった。また不...
❏マイクロ流体デバイスを用いた植物１細胞サリチル酸応答解析(16K14750)
【研究テーマ】植物分子・生理科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】別役 重之 筑波大学, 生命環境系, 准教授 (80588228)
【キーワード】植物免疫 / レポーター植物 / MEMS / サリチル酸 / 植物ホルモン応答 (他9件)
【概要】植物防御応答に重要な分子サリチル酸(SA)に対する細胞応答機構を明らかにするために、本研究ではSA応答性PR1プロモーターレポーターシロイヌナズナ(pPR1植物)由来のプロトプラストをマイクロ流体デバイス内に封入することで、多細胞体ではなく、一細胞レベルでのSA応答解析系を立ち上げることを目指した。高感度解析や遺伝学的解析に適した新規pPR1植物を構築しつつ、既存の核局在型YFPによるpPR1植物...
【医歯薬学】薬学：シナプス可塑性 ／イメージンクを含む研究件
❏カルシニューリンの光操作による神経機能の解明(17K13270)
【研究テーマ】基盤・社会脳科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】藤井 哉 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (80717546)
【キーワード】蛍光イメージング / 神経可塑性 / Ca2+シグナリング / 光操作 / シナプス可塑性 (他11件)
【概要】カルシニューリンは記憶・学習に重要な役割を果たしていますが、どうやってその機能を実現しているかを理解するためには、生きた神経細胞でその動きや酵素活性を「見える化」し、人為的に操作する手法が必要になります。本研究では、カルシニューリンとCaMKIIの動きを「見える化」し、以前申請者が開発した光刺激と酵素活性を計測する方法を改良し、より細かく速い応答を見えるようにしました。そして、人為的な光刺激によっ...
❏脳細胞カルシウムシグナルの空間的分離とデコーディング(16K07316)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】坂内 博子 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40332340)
【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)
【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...
❏神経細胞における動的な生化学情報処理機構の解明(26830043)
【研究テーマ】神経化学・神経薬理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】藤井 哉 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (80717546)
【キーワード】Ca2+シグナル / シナプス可塑性 / シナプス / シグナル伝達 / 神経科学 (他11件)
【概要】脳機能を理解するためには、複雑な脳の中での神経活動とそれによって活性化される生化学反応を計測し、演算を理解する必要がある。神経細胞での生化学演算を計測するために、本研究では非常にダイナミックレンジを改善した新型のCa2+依存的酵素に対するプローブを開発した。そして、これらのプローブを用いて、Ca2+依存的リン酸化酵素(CaMKII)と脱リン酸化酵素(カルシニューリン)の活性化の時空間的プロファイル...
【医歯薬学】薬学：樹状突起 ／イメージンクを含む研究件
❏樹状突起の脳内での発達機構解明―光遺伝学とイメージングによる新しいアプローチ(26830017)
【研究テーマ】神経生理学・神経科学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】竹尾 ゆかり 慶應義塾大学, 医学部, 研究員 (90624320)
【キーワード】樹状突起 / イメージング / 神経活動 / In vivoイメージング / in vivoイメージング (他6件)
【概要】神経細胞の多様な樹状突起形態は、神経回路の形成と機能発揮に重要であると考えられる。本研究ではマウスの小脳プルキンエ細胞が、特徴的な樹状突起形態を完成させる分子機構の解明を目指した。まず、生後の脳の発達の初期過程において転写因子RORαが樹状突起形成と維持に幅広く必須の役割を果たすことを解明した。さらに、生きたまま脳内の樹状突起形態をin vivo2光子イメージング法で観察し、樹状突起が1本に剪定さ...
❏神経線維イメージングを用いた脳回路原理の探究(26250003)
【研究テーマ】神経生理学・神経科学一般
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】池谷 裕二 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (10302613)
【キーワード】神経線維 / 樹状突起 / 軸索 / カルシウム / スパイン (他9件)
【概要】光学測定系を工夫・改善し、300個以上のシナプスから100 Hzという高速での撮影を可能にした。この革新的な新技術を用いて、 i）海馬CA3野樹状突起の回路演算様式を解析した結果、興奮性入力と抑制性入力のバランスが線維の局所では崩れていることを見出した。この結果はCell Report誌で発表した。 ii）経験によって一度活動したCA1野神経細胞は、上流のCA3野からの精密な軸索回路による特異的入...
❏シナプス活動を可視化して時空間特性に迫る(23800019)
【研究テーマ】神経・筋肉生理学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2011
【研究代表者】高橋 直矢 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (80609842)
【キーワード】神経科学 / 脳・神経 / 神経 / ニューロン / シナプス (他10件)
【概要】新規に開発した大規模スパインイメージング法を用いて、海馬ニューロンの樹状突起におけるシナプス入力の時空間パターンを観察することに成功した。興奮性ニューロンにおいては近傍のスパインが同時に活動していたことから、同期入力が樹状突起の局所に集約されていることが見いだされた。一方で、Parvalbumin陽性の抑制性ニューロンにおいては同期入力が分散型であることを見いだし、ニューロン種特異的なシナプス入力...
【医歯薬学】薬学：再生医療 ／イメージンクを含む研究件
❏生体イメージングと特異的細胞除去による再生骨成熟過程の解明と体外成熟法の確立(18K09806)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】西條 英人 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (80372390)
【キーワード】イメージング / 再生医療 / 組織成熟 / 再生骨・軟骨 / 骨再生 (他6件)
【概要】生体内における骨・軟骨成熟過程を観察可能なイメージング系の確立を行った。呼吸などによるマウスの体動を抑えることで、鮮明な画像が得られた。この系を用いた観察で、移植された細胞に対し、ホスト側の細胞が早期より接触し、組織再生に影響を与えていることを示唆する所見が得られた。また、体外にて軟骨ペレットとマクロファージの共培養を行い、マクロファージの状態によって軟骨組織再生に与える影響が大きく異なることが示...
❏蛍光内視鏡による再生・移植医療用細胞・組織構築物のリアルタイム可視化技術の構築(16K12921)
【研究テーマ】医療技術評価学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】宮本 義孝 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 上級研究員 (20425705)
【キーワード】医療機器 / 蛍光内視鏡 / 医療技術評価 / リアルタイム可視化 / 再生医療 (他8件)
【概要】インドシアニングリーン（ICG）を用いた近赤外蛍光内視鏡は、生体組織・臓器内部をリアルタイムに観察し、乳癌、消化器系癌のセンチネルリンパ節同定など、幅広い外科領域で大いに威力を発揮している。本研究では、創製した細胞・組織構築物をICG蛍光ラベル化し、リアルタイムに可視化することに成功した。近赤外蛍光内視鏡システムは、in vitro（ブタ小腸表面など）で、サイズの異なる細胞・組織構築物（ミクロサイ...
【医歯薬学】薬学：ATP ／イメージンクを含む研究件
❏アストロサイトにおける情報伝達物質放出制御機構の解析(24790207)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (80415231)
【キーワード】開口放出 / アストロサイト / 細胞内小器官 / イメージング / ATP
【概要】アストロサイトは、細胞内カルシウム濃度の上昇によってグリア情報伝達物質を放出する。様々なグリア情報伝達物質の中でもATPの放出量の低下は、適切な神経活動の抑制機能の低下を引き起こし、神経細胞の過剰な興奮を引き起こす。そこで本研究では、細胞内カルシウム濃度上昇依存的に起こるアストロサイトからのATP放出機構を明らかにすることを目的とした。解析の結果、アストロサイト内のリソソームやシナプス様小胞、そし...
❏興奮性および抑制性アストロサイトの局在と産生機序解明(23300136)
【研究テーマ】神経化学・神経薬理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】池中 一裕 生理学研究所, 分子生理研究系, 教授 (00144527)
【キーワード】ＡＴＰ / グルタミン酸 / イメージング / アストロサイト / 神経科学 (他7件)
【概要】我々のATPイメージングが海馬などのスライスでも可能であるかどうか検討した結果、海馬スライスのみならず、大脳皮質でもATP放出を観察することができた。この放出は領域特異的であり、アストロサイトがATPを放出し神経回路を制御していることを示唆した。また、チャンネルや開口放出の阻害剤を用いた薬理学実験の結果、どの薬剤を用いても放出イベント数は減少しなかったことから、この放出は薬理学的に多様なものである...
【医歯薬学】薬学：細胞周期 ／イメージンクを含む研究件
❏花粉母細胞の減数分裂時に見られる特異な細胞質分裂のライブイメージング(24657030)
【研究テーマ】植物分子生物・生理学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】石黒 澄衛 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (50260039)
【キーワード】植物 / 生殖 / 花粉 / 有糸分裂 / タペート細胞 (他18件)
【概要】タペート細胞は葯壁の最内層を構成し、発達中の花粉が必要とするさまざまな物質を供給する哺育細胞である。この細胞の特徴は核を2個ずつ持つことである。我々はシロイヌナズナを用いたライブイメージングに取り組み、この二核化は葯内のタペート細胞で同調的に進行することを明らかにした。このとき前期前微小管束や隔膜形成体が正常に形成されておらず、これが有糸分裂は進行するのに細胞質分裂が起こらない原因であると推定した...
❏光誘導タンパク質機能阻害法による染色体微細構造の顕微解析(20370027)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】松永 幸大 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (40323448)
【キーワード】染色体 / 細胞分裂 / 蛍光タンパク質 / 細胞周期 / タンパク質 (他6件)
【概要】染色体微細構造において機能するタンパク質のin vivo機能解析をライブイメージングと光刺激の融合技術を開発した。特定の波長を持つ光を照射することにより活性酸素ROSを発生する光活性化タンパク質を用いて、微細構造特異的に染色体タンパク質を機能阻害し、その相互作用を時空間的に明らかにした。これにより、光誘導タンパク質機能阻害法を用いて、染色体形成初期の微細構造構築に寄与するタンパク質機能を同定するこ...
【医歯薬学】薬学：カルシウム ／イメージンクを含む研究件
❏カルシウムイメージングとプロテオミクスの融合による放射線感受性メカニズムの解明(20K08100)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】榎本 敦 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (20323602)
【キーワード】MAP3Ks / カルシウム / カルパイン / ハイパーサーミア / 放射線増感 (他13件)
【概要】本研究は、放射線増感に直結する原因タンパク質を生化学的アプローチにより同定し、放射線あるいは他の療法との併用による抗腫瘍効果における真の標的を明らかにするとともに創薬に向けた土台を構築することを目的とする。正常細胞と様々な癌組織由来の培養細胞を用いて、エックス線や温熱などの単独あるいは併用時によるタンパク質の挙動について二次元電気泳動および質量分析装置を使用したプロテオーム解析を実施した。その結果...
❏脳細胞カルシウムシグナルの空間的分離とデコーディング(16K07316)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】坂内 博子 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40332340)
【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)
【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...
❏イメージング解析を基盤とした味覚情報コーディング機構の研究(15K12322)
【研究テーマ】食生活学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】岡田 晋治 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (50376563)
【キーワード】味覚 / イメージング / カルシウム / 細胞応答
【概要】本申請研究では、味覚受容機構解明の基盤となり、また、様々な味物質・非味物質で構成される食品の味の総合的な評価を実現する解析系の構築を目指したものである。 Ca2+感受性蛍光タンパク質遺伝子を味蕾細胞に発現する複数系統の動物の作製に成功した。これらの動物を用いて、遺伝子導入によって味蕾細胞に発現したCa2+感受性蛍光タンパク質の蛍光観察による味蕾細胞の味刺激応答のイメージングを試みた。結果として、基...
【医歯薬学】薬学：マウス ／イメージンクを含む研究件
❏マウス高次視覚領野での領野特異的な情報表現の解明(19K07793)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (30723259)
【キーワード】視覚野 / デコーディング / 集団活動 / イメージング / マウス (他10件)
【概要】脳において情報は多数の神経細胞の集団活動に表現されると考えられているが、その詳細は不明な点が多い。本研究ではマウス大脳皮質視覚野での細胞集団による情報表現を調べた。ある画像をマウスに見せたときには、少数の神経細胞のみが活動するが、画像情報は活動する少数の細胞に安定して表現されていた。また、一次視覚野と二次視覚野の間で、細胞集団の活動には異なる画像特徴が表現されていることが示唆された。さらに、マウス...
❏細胞集団での視覚特徴表現の学習依存的変化の解析(17K13276)
【研究テーマ】脳計測科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (30723259)
【キーワード】デコーディング / 大脳皮質 / 視覚野 / マウス / 2光子イメージング (他12件)
【概要】本研究ではマウスの大脳皮質一次視覚野における視覚情報表現及び学習による情報表現の変化の解明を目的とした。自然画像に含まれる情報は少数の細胞の活動から取り出すことができることを明らかにした。また、同じ画像を繰り返し提示した時に、神経活動はある程度のばらつきを示したのに対して、そこから得られる画像パターンは比較的ばらつきが少なく、再現性良く表現されていた。これらの結果から、マウスの一次視覚野では不安定...
❏マウス内非侵襲1分子観察(25650047)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】樋口 秀男 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90165093)
【キーワード】量子ドット / 高輝度 / マウス / 非侵襲 / in vivo (他7件)
【概要】非侵襲で1粒子レベルで小胞輸送を観察するため明るい量子ドットを作成を行った．量子ドットを40 nMで液体窒素によって急速に冷却することで、数１０個～数１００個程度の量子ドットによる凝集体を形成した。 マウス腫瘍に対して，量子ドットの蛍光が観察できるかを確認した．がん細胞に過剰に発現しているEGFRに対する抗体を量子トッドに結合して，マウスの尾静脈から注入した．約1時間後に腫瘍部位を非侵襲で，共焦点...
【医歯薬学】薬学：神経回路 ／イメージンクを含む研究件
❏光遺伝学による大脳皮質の情報処理機構の解明(19H01006)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2019-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】大木 研一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50332622)
【キーワード】視覚野 / イメージング / 光遺伝学 / 神経回路 / 情報処理
【概要】スパインイメージングによって、個々のスパインにどのような情報が入力するかを計測し、それが細胞体の活動電位とどのように関係するかを調べる方法を開発した。GCaMP6sをcre-loxPを用いて、ごく少数の神経細胞だけに発現させ、その細胞のスパインの２光子カルシウムイメージングを行いながら、動物に様々な視覚刺激を提示した。 スパインのカルシウム流入は、主にNMDA受容体に依存し、シナプス前部からグルタ...
❏シナプス前部と後部の相互作用機構(17H01387)
【研究テーマ】神経解剖学・神経病理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】岡部 繁男 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60204012)
【キーワード】イメージング / シナプス形成 / 神経回路 / スパイン / 分子神経生物学
【概要】軸索構造の一部であるシナプス前部と、樹状突起の構造の一部であり受容体が集積するシナプス後部が結合することでシナプスはその機能を発揮する。本研究ではシナプス前部とシナプス後部の間での相互作用がシナプス自体の機能、発達、リモデリングをどのように制御するのかを検討した。主要な成果として、シナプス形成と安定化を負に制御する分子としてのBMP4の分泌機構とそれによるシナプス形成の阻害を個体レベルで証明した。...
❏in vivo脳深部で多ニューロン活動を可視化する一次世代ツールを目指して(19659013)
【研究テーマ】生物系薬学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】池谷 裕二 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 准教授 (10302613)
【キーワード】イメージング / in vivo / 血管 / 海馬 / カルシウム (他6件)
【概要】多ニューロン活動のカルシウム画像法は次世代ツールとして注目されているが、しかしながら、現時点では、脳スライス標本において成功を収めていたに過ぎなかった。そこで、本研究では、この新技法を個体動物の脳に応用し、生きた動物でニューロン活動を記録することに挑戦した。しかも、大脳皮質のような脳の表層部位ではなく、脳の深部での観測法を確立を試みた。とりわけ従来はまったく不可能であった海馬からの記録に挑戦した。...
【医歯薬学】薬学：グルタミン酸 ／イメージンクを含む研究件
❏高精細ｉｎ　ｖｉｖｏグルタミン酸イメージングによる大脳皮質シナプス機能の精密解析(24590313)
【研究テーマ】薬理学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】並木 繁行 東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90452193)
【キーワード】シナプス / グルタミン酸 / イメージング / 蛍光イメージング / グルタミン酸イメージング
【概要】神経回路での神経伝達物質の放出機構を理解には個々のシナプスでのグルタミン酸の放出ダイナミクスの精密な計測が必要である。本研究では脳標本における神経細胞のシナプスから放出された神経伝達物質グルタミン酸の高精細な蛍光イメージング技術の確立を目的とする。本研究では高性能グルタミン酸蛍光プローブの開発と神経細胞に選択的にグルタミン酸プローブを標識する技術の開発を行った。開発したグルタミン酸プローブをボツリ...
❏興奮性および抑制性アストロサイトの局在と産生機序解明(23300136)
【研究テーマ】神経化学・神経薬理学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】池中 一裕 生理学研究所, 分子生理研究系, 教授 (00144527)
【キーワード】ＡＴＰ / グルタミン酸 / イメージング / アストロサイト / 神経科学 (他7件)
【概要】我々のATPイメージングが海馬などのスライスでも可能であるかどうか検討した結果、海馬スライスのみならず、大脳皮質でもATP放出を観察することができた。この放出は領域特異的であり、アストロサイトがATPを放出し神経回路を制御していることを示唆した。また、チャンネルや開口放出の阻害剤を用いた薬理学実験の結果、どの薬剤を用いても放出イベント数は減少しなかったことから、この放出は薬理学的に多様なものである...
❏グルタミン酸イメージングによるシナプス可塑性制御機構の時空間解析(19890094)
【研究テーマ】薬理学一般
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】並木 繁行 名大, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (90452193)
【キーワード】グルタミン酸 / イメージング / シナプス
【概要】計画の1年目として、神経伝達物質であるグルタミン酸を可視化するための蛍光性のグルタミン酸可視化プローブ(EOS)の改良を行った。EOSはAMPA型グルタミン酸受容体のGluR2サブユニットのグルタミン酸結合ドメインを基本骨格として利用して、その403番目アミノ酸残基のセリンをシステインに置換し、そのシステインのチオール基に選択的に蛍光色素オレゴングリーンを結合させたものである。EOSを用いて、標本...
【医歯薬学】薬学：ヒストン修飾 ／イメージンクを含む研究件
❏植物再分化を制御するクロマチン構造変換メカニズムのイメージング解析(19H03259)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】松永 幸大 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40323448)
【キーワード】イメージング / ヒストン修飾 / 再生 / エピジェネティクス / 転写活性化 (他9件)
【概要】植物は再分化する時、遺伝子の発現を待機状態にする現象・エピジェネティクス・プライミングの分子メカニズムを明らかにすることができた。このエピジェネティクス・プライミングは、ヒストン脱メチル化酵素LYSINE-SPECIFIC DEMETHYLASE 1-LIKE 3（LDL3）により制御されることを明らかにした（Nature Commun., 2019）。また、RNAポリメラーゼ酵素（RNAPII）...
❏生殖にともなう植物寿命決定システムの包括的理解(18K19342)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2020-03-31
【研究代表者】伊藤 寿朗 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (90517096)
【キーワード】プログラムセルデス / 発現制御 / 幹細胞 / 増殖抑制 / ヒストン修飾 (他6件)
【概要】植物が死に至るメカニズムを解明するため、いつどこで老化が始まり、シグナル因子が誘導され、死に至るのかを可視化するため、プログラム細胞死の鍵となるレポーターを確立した。その結果、新たに茎頂のリブメリステムおよび成長の止まった花弁において、細胞死関連遺伝子が誘導されていることを見いだした。さらにRNA-seq解析を行い、茎頂における活性酸素のシグナル系、花弁におけるジャスモン酸シグナル系によるプログラ...
❏内在ゲノム領域におけるヒストン修飾動態のリアルタイムイメージング(25650009)
【研究テーマ】分子生物学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】佐藤 優子 東京工業大学, 生命理工学研究科, 科学研究費研究員 (70435882)
【キーワード】エピジェネティクス / イメージング / クロマチン / ライブイメージング / 蛍光プローブ (他10件)
【概要】本課題は、ゲノムDNA配列上の任意の領域を認識する細胞内プローブを構築し、細胞分化過程における特定の遺伝子領域のヒストン修飾動態を観察することを目的とした。ゲノムDNA配列上に散在する中程度反復配列を抽出し、TALEsプローブの構築を試みたところ、生細胞で標的特異的に可視化できるものは得られなかった。一方で、ヒト培養細胞に導入したANCHORシステムと活性化型RNAポリメラーゼ特異的mintbod...
【医歯薬学】薬学：蛍光色素 ／イメージンクを含む研究件
❏細胞・臓器イメージング用新規化学センシング分子試薬の開発(20245019)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】鈴木 孝治 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80154540)
【キーワード】蛍光プローブ / ケミカルバイオロジーツール / 化学発光分子 / 分子イメージング / MRIプローブ (他12件)
【概要】これまでにいくつかの革新的な蛍光プローブや蛍光測定技術が開発されてきたが、多くの生体物質を測りたいという要望に対して、分子センシングプローブの先端技術開発は十分ではない。本研究では、ユニークな特性を有する蛍光、発光プローブ、レドックスプローブおよび核磁気共鳴(MRI)プローブの設計と合成を行い、生体内物質の検出および挙動解析などを目指した数種の新規イメージングプローブの開発を行った。 ...
❏核酸機能の効果的時空間解析のための励起子制御イメージング(20350083)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】岡本 晃充 独立行政法人理化学研究所, 岡本独立主幹研究ユニット, ユニットリーダー(独立主幹研究員) (60314233)
【キーワード】励起子相互作用 / 蛍光イメージング / 蛍光色素 / DNA / 核酸 (他8件)
【概要】励起子相互作用による蛍光消光を効果的に使用した新しい発想のオン-オフ蛍光核酸プローブ(近赤外)を設計・作成した。このプローブは、プローブだけのときには色素の二量化によってほとんど蛍光を示さないが、標的配列(DNA・RNA)とハイブリダイゼーションしたとき二量体構造が崩れ、強い蛍光発光を与えた。 ...
【医歯薬学】薬学：再生 ／イメージンクを含む研究件
❏植物再分化を制御するクロマチン構造変換メカニズムのイメージング解析(19H03259)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】松永 幸大 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40323448)
【キーワード】イメージング / ヒストン修飾 / 再生 / エピジェネティクス / 転写活性化 (他9件)
【概要】植物は再分化する時、遺伝子の発現を待機状態にする現象・エピジェネティクス・プライミングの分子メカニズムを明らかにすることができた。このエピジェネティクス・プライミングは、ヒストン脱メチル化酵素LYSINE-SPECIFIC DEMETHYLASE 1-LIKE 3（LDL3）により制御されることを明らかにした（Nature Commun., 2019）。また、RNAポリメラーゼ酵素（RNAPII）...
❏肝臓の炎症・再生・病態を制御する細胞間相互作用(26253023)
【研究テーマ】実験病理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】宮島 篤 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (50135232)
【キーワード】炎症 / 再生 / 線維化 / サイトカイン / イメージング (他13件)
【概要】種々の病因による肝炎から肝幹／前駆細胞の活性化を介した再生応答を、肝臓構成細胞間の相互作用に着目して解析を行った。炎症により肝前駆細胞の活性化を伴う胆管増生は胆管の増殖を伴うリモデリングであることを細胞系譜解析および肝臓の３次元構造の可視化法により示した。さらに、増殖性の胆管細胞は胆管の末端部に局在すること、増殖を始めた細胞の運命はstochasticに決まることを見いだした。また、肝臓でのサイト...
【医歯薬学】薬学：幹細胞 ／イメージンクを含む研究件
❏生殖にともなう植物寿命決定システムの包括的理解(18K19342)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2020-03-31
【研究代表者】伊藤 寿朗 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (90517096)
【キーワード】プログラムセルデス / 発現制御 / 幹細胞 / 増殖抑制 / ヒストン修飾 (他6件)
【概要】植物が死に至るメカニズムを解明するため、いつどこで老化が始まり、シグナル因子が誘導され、死に至るのかを可視化するため、プログラム細胞死の鍵となるレポーターを確立した。その結果、新たに茎頂のリブメリステムおよび成長の止まった花弁において、細胞死関連遺伝子が誘導されていることを見いだした。さらにRNA-seq解析を行い、茎頂における活性酸素のシグナル系、花弁におけるジャスモン酸シグナル系によるプログラ...
❏両生類における血球産生調節の環境応答に関する研究(26440171)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】加藤 尚志 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (80350388)
【キーワード】造血 / 血球 / アフリカツメガエル / ネッタイツメガエル / 環境ストレス (他15件)
【概要】脊椎動物のもつ生理調節系の多様性と普遍性の理解を進めるため，両生類アフリカツメガエル及びネッタイツメガエルの環境ストレス（酸素，温度）に応答する造血変動の機序を解析した。まず，ツメガエルの低酸素環境曝露モデル，低温環境曝露モデルを確立した。低酸素曝露モデルでは，肺と肝臓の95%以上の細胞が低酸素化し肺障害を認め，肺で高発現する赤血球造血因子の組織障害修復活性を調べる有用なモデルが確立した。汎血球減...
❏肝臓の炎症・再生・病態を制御する細胞間相互作用(26253023)
【研究テーマ】実験病理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】宮島 篤 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (50135232)
【キーワード】炎症 / 再生 / 線維化 / サイトカイン / イメージング (他13件)
【概要】種々の病因による肝炎から肝幹／前駆細胞の活性化を介した再生応答を、肝臓構成細胞間の相互作用に着目して解析を行った。炎症により肝前駆細胞の活性化を伴う胆管増生は胆管の増殖を伴うリモデリングであることを細胞系譜解析および肝臓の３次元構造の可視化法により示した。さらに、増殖性の胆管細胞は胆管の末端部に局在すること、増殖を始めた細胞の運命はstochasticに決まることを見いだした。また、肝臓でのサイト...
【医歯薬学】薬学：ランタノイド ／イメージンクを含む研究件
❏ランタノイド金属イオン錯体の論理的分子設計による生体内可視化プローブの開発(24689003)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】花岡 健二郎 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (70451854)
【キーワード】分析科学 / 分子認識 / 薬学 / 有機化学 / イメージング (他9件)
【概要】本研究において、ランタノイド金属イオン錯体の持つ優れた化学的特性を生命科学研究に応用することを目的に、低酸素環境や動脈硬化といった病態の可視化を目指した(1) MRIプローブおよび(2) 蛍光プローブといった2つのモダリティに対応した可視化プローブを論理的分子設計によって開発することを行った。これまでに、低酸素環境を認識してMRIシグナルが変化する機能性MRI造影剤や動脈硬化巣に集積・可視化するM...
❏標的環境を特異的に認識して機能を発揮する光機能性分子の開発と応用(20890044)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2008
【研究代表者】寺井 琢也 東大, 薬学研究科(研究院), 助教 (00508145)
【キーワード】蛍光 / ランタノイド / 電子移動 / イメージング
【概要】複雑な生命現象の解析には、細胞や動物が生きている状態で標的となる分子の挙動を解析・操作することが必須である。このような研究を行うために、蛍光プローブや増感剤を始めとする「光機能性分子」がこれまでに数多く開発されてきたが、これらの分子を実際の細胞に適用する場合、プローブ自身の局在に由来するバックグラウンドのシグナル(=環境感受性)がしばしば問題となっていた。研究代表者は、蛍光性ランタノイド錯体におけ...
❏論理的分子設計によるMRIイメージングプローブの開発と生体への応用(20689001)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】花岡 健二郎 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 講師 (70451854)
【キーワード】MRI / 蛍光 / イメージング / ランタノイド / マルチモーダルイメージング
【概要】本研究において、Gd^<3+>錯体と蛍光色素を組み合わせることで、新たな機能性Gd^<3+>錯体の分子設計法を確立し、細胞膜透過性MRIプローブ及び動脈硬化標的MRIプローブの開発に成功した。本手法を用いることで、従来の手法では困難であったGd^<3+>錯体の細胞内局在、体内動態等に関する詳細な情報を得ることができ、その情報をもとにMRIプローブの論理的な分子設...
【医歯薬学】薬学：MRI ／イメージンクを含む研究件
❏果樹、園芸植物等の凍結挙動可視化法の深化と凍結制御機構の新展開(17H03763)
【研究テーマ】園芸科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】石川 雅也 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (90355727)
【キーワード】耐寒性・凍結傷害 / 環境ストレス / 植物 / 凍結制御 / 非破壊可視化 (他12件)
【概要】水分豊富な植物組織にとって凍結は最も危険なストレスである。果樹・花卉の花芽等の複雑な越冬器官が組織水の凍結をどのように制御して、致死的な細胞内凍結を回避しているか（凍結様式および凍結制御機構）は重要な耐寒性機構である。このメカニズムは凍霜害防除や凍結制御機構の基礎・応用研究に重要であるが、詳細はよく判っていない。本研究では、この凍結挙動の動態解明と機構解析のため、最新高分解能MRIなど による凍結...
❏ランタノイド金属イオン錯体の論理的分子設計による生体内可視化プローブの開発(24689003)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】花岡 健二郎 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (70451854)
【キーワード】分析科学 / 分子認識 / 薬学 / 有機化学 / イメージング (他9件)
【概要】本研究において、ランタノイド金属イオン錯体の持つ優れた化学的特性を生命科学研究に応用することを目的に、低酸素環境や動脈硬化といった病態の可視化を目指した(1) MRIプローブおよび(2) 蛍光プローブといった2つのモダリティに対応した可視化プローブを論理的分子設計によって開発することを行った。これまでに、低酸素環境を認識してMRIシグナルが変化する機能性MRI造影剤や動脈硬化巣に集積・可視化するM...
❏論理的分子設計によるMRIイメージングプローブの開発と生体への応用(20689001)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】花岡 健二郎 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 講師 (70451854)
【キーワード】MRI / 蛍光 / イメージング / ランタノイド / マルチモーダルイメージング
【概要】本研究において、Gd^<3+>錯体と蛍光色素を組み合わせることで、新たな機能性Gd^<3+>錯体の分子設計法を確立し、細胞膜透過性MRIプローブ及び動脈硬化標的MRIプローブの開発に成功した。本手法を用いることで、従来の手法では困難であったGd^<3+>錯体の細胞内局在、体内動態等に関する詳細な情報を得ることができ、その情報をもとにMRIプローブの論理的な分子設...
【医歯薬学】薬学：分析科学 ／イメージンクを含む研究件
❏ランタノイド金属イオン錯体の論理的分子設計による生体内可視化プローブの開発(24689003)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】花岡 健二郎 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (70451854)
【キーワード】分析科学 / 分子認識 / 薬学 / 有機化学 / イメージング (他9件)
【概要】本研究において、ランタノイド金属イオン錯体の持つ優れた化学的特性を生命科学研究に応用することを目的に、低酸素環境や動脈硬化といった病態の可視化を目指した(1) MRIプローブおよび(2) 蛍光プローブといった2つのモダリティに対応した可視化プローブを論理的分子設計によって開発することを行った。これまでに、低酸素環境を認識してMRIシグナルが変化する機能性MRI造影剤や動脈硬化巣に集積・可視化するM...
❏動物個体での蛍光イメージングへの応用を目指した新規蛍光消光団の開発(24659042)
【研究テーマ】創薬化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】花岡 健二郎 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (70451854)
【キーワード】薬学 / 分析科学 / 有機化学 / in vivo イメージング / 蛍光 (他7件)
【概要】本研究において、近赤外光領域の蛍光色素であるSi-rhodamine (SiR)類を基礎骨格として、無蛍光性のQSY類と同様に、キサンテン環3,6位のN原子に芳香環を結合させることで無蛍光性にすることを行った。SiNQ類をデザイン・合成した結果、蛍光量子収率は溶媒のpHや極性に依存せず0.001以下であった。特にN原子がインドリン構造を形成しているSiNQ780は650ー900 nmと広範囲に吸収...
【医歯薬学】薬学：GPCR ／イメージンクを含む研究件
❏定量的生体分子イメージング・操作法の開発(26248036)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】小澤 岳昌 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40302806)
【キーワード】生体分析 / イメージング / 蛍光 / リン酸化 / GPCR
【概要】課題１：生細胞内ではたらく小数分子の可視化・定量法では，細胞内在性のテロメアRNAを1分子レベルで可視化し，その数を計測する新たな技術を開発した．RNA結合タンパク質の一つPumilio (PUM1)にアミノ酸変異を加え，UUAGGGUUを特異的に認識するように分子設計した．生細胞内にプローブを発現させ，全反射蛍光顕微鏡で細胞核内のテロメアRNAを１分子レベルで観測することに成功した． 課題２：光...
❏分子イメージングを基軸とする生細胞内分子計測・光操作法の開発(26220805)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】小澤 岳昌 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40302806)
【キーワード】バイオ分析 / イメージング / 光操作 / 蛍光 / 発光 (他14件)
【概要】生細胞内の分子の素過程をネットワークとして理解するために，生体分子を可視化および操作するための新たな分析方法を確立した．具体的には，１）小数生体分子の可視化・定量法，２）光による酵素活性制御法，３）Gタンパク質共役受容体活性を制御する光操作法を開発した．開発した方法は，基礎生命科学研究の基盤技術になるとともに，医学や農学や創薬分野等における革新的技術となる． ...
【医歯薬学】薬学：ケミカルバイオロジー ／イメージンクを含む研究件
❏蛍光クエンチ解消原理に基づく生物計測の新展開(24360336)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】上田 宏 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (60232758)
【キーワード】antibody / fluorescence quenching / immunoassay / cell-free translation / biochip (他19件)
【概要】我々が最近開発した，部位特異的に蛍光修飾した組換え抗体断片を使って各種抗原検出を高感度かつその場で迅速に行うことができる，新規免疫測定素子Quenchbody (Q-body)の基礎原理の確立と，各種の応用を目的として検討を行った。 従来の無細胞系に加えて細胞系でのFab型Q-body合成に成功し，これらを用いて新規な色素の発見，新規な修飾部位の発見，GFP変異体を用いた遺伝子にコードされたQ-b...
❏分子疫学とケミカルバイオロジーを駆動力とする食品因子感知システムの解明(22228002)
【研究テーマ】食品科学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2010-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】立花 宏文 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70236545)
【キーワード】食品因子 / 分子疫学 / 感知システム / フードケミカルバイオロジー / センシング (他20件)
【概要】生体が機能性食品因子を感知するための遺伝子（食品因子感知関連遺伝子）を同定するとともに食品因子の機能性発現機序との関係を解明した。食品因子摂取後の生体組織における食品因子ならびにその代謝物のin situ質量分析イメージングに成功した。食品因子感知関連遺伝子の発現が、摂取する食品因子やその摂取方法によって調節が可能であることを明らかにした。 ...
❏蛍光プローブ・デンドリマー複合体の創製と、細胞および動物個体イメージングへの応用(21750135)
【研究テーマ】機能物質化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】寺井 琢也 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (00508145)
【キーワード】センサー / 蛍光イメージング / デンドリマー / 蛍光 / イメージング (他8件)
【概要】蛍光プローブの基本骨格として汎用されているBODIPYにアミノ基を導入することにより化合物の吸収蛍光特性が大きく変化することを見出し、この現象を利用した蛍光プローブの開発に成功した。更に、蛍光団とFrechetタイプデンドリマーとの複合体を合成し、イメージングに向けた基礎検討を行った。また、近赤外領域に発光を有する希土類金属錯体が、アンテナ部位の構造によって細胞内に導入されることを明らかにした。...
【医歯薬学】薬学：細胞分裂 ／イメージンクを含む研究件
❏花粉母細胞の減数分裂時に見られる特異な細胞質分裂のライブイメージング(24657030)
【研究テーマ】植物分子生物・生理学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】石黒 澄衛 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (50260039)
【キーワード】植物 / 生殖 / 花粉 / 有糸分裂 / タペート細胞 (他18件)
【概要】タペート細胞は葯壁の最内層を構成し、発達中の花粉が必要とするさまざまな物質を供給する哺育細胞である。この細胞の特徴は核を2個ずつ持つことである。我々はシロイヌナズナを用いたライブイメージングに取り組み、この二核化は葯内のタペート細胞で同調的に進行することを明らかにした。このとき前期前微小管束や隔膜形成体が正常に形成されておらず、これが有糸分裂は進行するのに細胞質分裂が起こらない原因であると推定した...
❏ピンポイント機能阻害による細胞内微細構造ダイナミクスの研究(23370029)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31
【研究代表者】松永 幸大 東京理科大学, 理工学部, 准教授 (40323448)
【キーワード】細胞分裂 / 染色体 / 顕微鏡 / イメージング / 光分子不活性化法 (他15件)
【概要】細胞内微細構造を不活性化する「ピンポイント機能阻害法」を用いて、動植物の細胞分裂ダイナミクス制御機構を明らかにすることを目的とした。光変換タンパク質を染色体タンパク質に連結し、高出力レーザーによるピンポイント機能阻害法を開発した。光変換タンパク質によるRBMXタンパク質の時空間特異的機能阻害実験をライブセルイメージングと組み合わせて実施した。その結果、RBMXはクロマチンと相互作用していることを明...
❏光誘導タンパク質機能阻害法による染色体微細構造の顕微解析(20370027)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】松永 幸大 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (40323448)
【キーワード】染色体 / 細胞分裂 / 蛍光タンパク質 / 細胞周期 / タンパク質 (他6件)
【概要】染色体微細構造において機能するタンパク質のin vivo機能解析をライブイメージングと光刺激の融合技術を開発した。特定の波長を持つ光を照射することにより活性酸素ROSを発生する光活性化タンパク質を用いて、微細構造特異的に染色体タンパク質を機能阻害し、その相互作用を時空間的に明らかにした。これにより、光誘導タンパク質機能阻害法を用いて、染色体形成初期の微細構造構築に寄与するタンパク質機能を同定するこ...
【医歯薬学】薬学：低酸素 ／イメージンクを含む研究件
❏共焦点りん光寿命顕微鏡を用いた生体組織の酸素化状態のライブイメージング(18H03509)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】飛田 成史 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (30164007)
【キーワード】酸素プローブ / 低酸素 / イリジウム錯体 / りん光 / 光イメージング (他6件)
【概要】イリジウム(III)錯体は、溶液中において酸素によって顕著に消光されるりん光を示す。本研究では、この酸素によるりん光消光現象を利用して、イリジウム(III)錯体に基づく新しい生体内酸素プローブを設計・合成した。このプローブと共焦点顕微りん光寿命イメージング(PLIM)装置を用いることにより、マウスなどの小動物の臓器や腫瘍の組織内の酸素濃度分布を小動物が生きた状態で高分解能イメージングできる技術を開...
❏ランタノイド金属イオン錯体の論理的分子設計による生体内可視化プローブの開発(24689003)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】花岡 健二郎 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (70451854)
【キーワード】分析科学 / 分子認識 / 薬学 / 有機化学 / イメージング (他9件)
【概要】本研究において、ランタノイド金属イオン錯体の持つ優れた化学的特性を生命科学研究に応用することを目的に、低酸素環境や動脈硬化といった病態の可視化を目指した(1) MRIプローブおよび(2) 蛍光プローブといった2つのモダリティに対応した可視化プローブを論理的分子設計によって開発することを行った。これまでに、低酸素環境を認識してMRIシグナルが変化する機能性MRI造影剤や動脈硬化巣に集積・可視化するM...
【医歯薬学】薬学：神経科学 ／イメージンクを含む研究件
❏超解像イメージングによるスパインシナプスの動態解析(20K15892)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】柏木 有太郎 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (90840893)
【キーワード】シナプス / 超解像顕微鏡 / 神経科学 / 細胞生物学 / イメージング (他6件)
【概要】記憶や学習といった脳機能には、シナプスが新たに作られ、外部からの刺激によって可塑的に変化し、また数年以上もの長期にわたって維持されることが必要である。シナプスが変化する過程で、スパインの頭部体積の増減やシナプス小胞の増減に関連して軸索末端の形態変化が起こる。またスパイン頭部や軸索末端から微細な突起が伸びだす様子も知られており、両者が接触を介して複雑な情報交換をしていることが示唆される。シナプスとそ...
❏カルシニューリンの光操作による神経機能の解明(17K13270)
【研究テーマ】基盤・社会脳科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】藤井 哉 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (80717546)
【キーワード】蛍光イメージング / 神経可塑性 / Ca2+シグナリング / 光操作 / シナプス可塑性 (他11件)
【概要】カルシニューリンは記憶・学習に重要な役割を果たしていますが、どうやってその機能を実現しているかを理解するためには、生きた神経細胞でその動きや酵素活性を「見える化」し、人為的に操作する手法が必要になります。本研究では、カルシニューリンとCaMKIIの動きを「見える化」し、以前申請者が開発した光刺激と酵素活性を計測する方法を改良し、より細かく速い応答を見えるようにしました。そして、人為的な光刺激によっ...
❏神経線維イメージングを用いた脳回路原理の探究(26250003)
【研究テーマ】神経生理学・神経科学一般
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】池谷 裕二 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (10302613)
【キーワード】神経線維 / 樹状突起 / 軸索 / カルシウム / スパイン (他9件)
【概要】光学測定系を工夫・改善し、300個以上のシナプスから100 Hzという高速での撮影を可能にした。この革新的な新技術を用いて、 i）海馬CA3野樹状突起の回路演算様式を解析した結果、興奮性入力と抑制性入力のバランスが線維の局所では崩れていることを見出した。この結果はCell Report誌で発表した。 ii）経験によって一度活動したCA1野神経細胞は、上流のCA3野からの精密な軸索回路による特異的入...
【医歯薬学】薬学：ルシフェラーゼ ／イメージンクを含む研究件
❏単一生細胞内の酵素分子数を絶対定量する革新的光分析法の開発(16K14016)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】小澤 岳昌 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40302806)
【キーワード】イメージング / 蛍光 / ルシフェラーゼ / 酵素 / 生細胞
【概要】特定の一細胞内酵素活性を絶対定量する技術開発を目的として，培養細胞内で遺伝子発現する発光タンパク質（ルシフェラーゼ）に焦点をあて，刺激を加えた時のルシフェラーゼの絶対定量法の確立を目指した．先ず，細胞内ミトコンドリアに局在するBakタンパク質に蛍光タンパク質（mEos3）を連結し，細胞外刺激に伴うBakクラスター形成を確認した．このクラスターに含まれるBak分子数を，mEos3の超解像蛍光イメージ...
❏活性酸素種の革新的イメージング技術の開発(25620106)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】活性酸素種 / 生物発光 / 生物発光タンパク質 / 細胞 / イメージング (他8件)
【概要】活性酸素種は，ガンや糖尿病，心血管疾患（心筋梗塞，脳卒中，脳梗塞，動脈硬化）など，すべての疾患のうち約90パーセントにも及ぶ疾患の原因になっていることが知られている．本研究では活性酸素種の細胞内動態を可視化する新しい分子プローブを開発した．本研究での技術開発により，様々な疾患に関係する活性酸素種の動態を簡便かつ正確に計測できるようになったインパクトは非常に大きい． ...
❏生体内での細胞挙動を可視化する分子プローブ(23655152)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2011 - 2012
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】生体機能関連化学 / 生物発光 / 細胞 / 生体 / イメージング (他12件)
【概要】本研究では,海洋生物である橈脚類(ガウシア・プリンセプス)由来のルシフェラーゼを出発物質として,超高輝度の変異体を論理的に開発した.ガウシアルシフェラーゼの酵素活性中心を推定し,部位特異的アミノ酸変異導入を行った.開発した変異体の中には,オリジナルのガウシアルシフェラーゼに比べて,10倍程度高輝度化した変異体や,スペクトルが33nm長波長化した変異体が含まれ,これらはバイオアッセイにおいて非常に有...
【医歯薬学】薬学：有機化学 ／イメージンクを含む研究件
❏生活習慣病に強相関する核酸メチル化の超高感度検出化学技術開発(15H02190)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】岡本 晃充 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60314233)
【キーワード】DNA / メチル化 / 脱メチル化 / ヒストン / 金属反応 (他19件)
【概要】われわれが開発した化学反応を基礎にして、高効率なエピジェネティクス検出研究を進めた。成果は次の通り。課題(i) 腫瘍不均一性を解くためのDNA反復配列に現れるメチル化の超高輝度検出、課題(ii) 腫瘍術後診断を効率化するDNA脱メチル化特異的反応生成物の超高性能分析、課題(iii) 遺伝子発現を制御するヒストン構造の化学的再現と解析 ...
❏ランタノイド金属イオン錯体の論理的分子設計による生体内可視化プローブの開発(24689003)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】花岡 健二郎 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (70451854)
【キーワード】分析科学 / 分子認識 / 薬学 / 有機化学 / イメージング (他9件)
【概要】本研究において、ランタノイド金属イオン錯体の持つ優れた化学的特性を生命科学研究に応用することを目的に、低酸素環境や動脈硬化といった病態の可視化を目指した(1) MRIプローブおよび(2) 蛍光プローブといった2つのモダリティに対応した可視化プローブを論理的分子設計によって開発することを行った。これまでに、低酸素環境を認識してMRIシグナルが変化する機能性MRI造影剤や動脈硬化巣に集積・可視化するM...
❏動物個体での蛍光イメージングへの応用を目指した新規蛍光消光団の開発(24659042)
【研究テーマ】創薬化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】花岡 健二郎 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (70451854)
【キーワード】薬学 / 分析科学 / 有機化学 / in vivo イメージング / 蛍光 (他7件)
【概要】本研究において、近赤外光領域の蛍光色素であるSi-rhodamine (SiR)類を基礎骨格として、無蛍光性のQSY類と同様に、キサンテン環3,6位のN原子に芳香環を結合させることで無蛍光性にすることを行った。SiNQ類をデザイン・合成した結果、蛍光量子収率は溶媒のpHや極性に依存せず0.001以下であった。特にN原子がインドリン構造を形成しているSiNQ780は650ー900 nmと広範囲に吸収...
【医歯薬学】薬学：アストロサイト ／イメージンクを含む研究件
❏脳梗塞後の組織炎症におけるアストロサイトの神経保護作用の可視化解析(18K14915)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】関谷 敬 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (40511374)
【キーワード】脳梗塞 / アストロサイト / 視覚野 / 神経細胞 / イメージング
【概要】脳梗塞は、神経細胞を中心とした、脳内の様々な細胞が関わる複雑な病態である。これまで、神経細胞死を中心として研究が進められてきたが、近年、アストロサイトなどの各種のグリア細胞や、脳血管を構成する細胞種なども、その病態に大きく関与することが指摘されている。本研究ではこれまでに、脳梗塞後の病態におけるアストロサイトの神経保護作用に注目して、さまざまな解析方法の確立に取り組んだ。梗塞後の梗塞巣拡大を忠実に...
❏脳細胞カルシウムシグナルの空間的分離とデコーディング(16K07316)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】坂内 博子 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40332340)
【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)
【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...
❏次世代色素を用いた光第二高調波イメージングによる生体現象の可視化(26650052)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】塗谷 睦生 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (60453544)
【キーワード】光第二高調波発生 / ２光子顕微鏡 / SHG / イメージング / アストロサイト (他7件)
【概要】生命科学研究に非常に有用であることが明らかとなった2光子顕微鏡技術の一つである光第二高調波発生（Second Harmonic Generation: SHG）イメージングは、独自の発生条件から細胞膜における現象の解明などに大きな力を発揮する。本研究ではその応用を阻んできた色素の欠如という問題の打開のため、SHGに特化した色素の開発と応用を試みた。本研究により世界初となる無蛍光性SHG専用色素Ap...
【医歯薬学】薬学：アセチルコリン ／イメージンクを含む研究件
❏マイネルト基底核の誘発する大脳可塑性が大脳皮質微小回路へ及ぼす作用の解明(21700374)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】高田 則雄 独立行政法人理化学研究所, 平瀬研究ユニット, 研究員 (50415212)
【キーワード】マイネルト基底核 / アセチルコリン / 大脳皮質 / 長期増強 / グリア細胞 (他14件)
【概要】麻酔下マウスのマイネルト基底核(NBM)とヒゲ刺激とを同時に行って大脳皮質において長期増強(LTP)を誘導し、その間の大脳皮質細胞群カルシウム(Ca^<2+>)活動を二次元可視化解析した。この結果LTP誘導最中にグリア細胞がCa^<2+>活動していることを発見した。さらに、このCa^<2+>活動を抑制したところ、NBM刺激に対する神経細胞応答は正常にも関わらず、...
❏睡眠-覚醒を制御する皮質下神経核が大脳皮質微小回路へ及ぼす作用の解明(19700306)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】高田 則雄 独立行政法人理化学研究所, 平瀬研究ユニット, 研究員 (50415212)
【キーワード】in vivo / イメージング / 大脳皮質 / アセチルコリン / カルシウム (他12件)
【概要】マイネルト基底核などの皮質下神経核は大脳皮質へ作用して、睡眠-覚醒を制御する。従来の研究の観測対象は大脳皮質の脳波や血流、アセチルコリン放出量であった。そのため、マイネルト基底核が大脳皮質のグリア細胞へ与える作用はほとんど知られていない。本研究はin vivo2光子顕微鏡を用いることで、生きた動物個体の大脳皮質に存在する神経細胞のみならずグリア細胞の活動も計測した。その結果、マイネルト基底核の活動...
【医歯薬学】薬学：アポトーシス ／イメージンクを含む研究件
❏分子イメージングを基軸とする生細胞内分子計測・光操作法の開発(26220805)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】小澤 岳昌 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40302806)
【キーワード】バイオ分析 / イメージング / 光操作 / 蛍光 / 発光 (他14件)
【概要】生細胞内の分子の素過程をネットワークとして理解するために，生体分子を可視化および操作するための新たな分析方法を確立した．具体的には，１）小数生体分子の可視化・定量法，２）光による酵素活性制御法，３）Gタンパク質共役受容体活性を制御する光操作法を開発した．開発した方法は，基礎生命科学研究の基盤技術になるとともに，医学や農学や創薬分野等における革新的技術となる． ...
❏発生と変性における細胞死による神経選択機構の分子遺伝学的基盤(15100007)
【研究テーマ】神経化学・神経薬理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2006
【研究代表者】三浦 正幸 東京大学, 大学院薬学系研究科, 教授 (50202338)
【キーワード】カスパーゼ / ショウジョバエ / 遺伝学 / 神経発生 / IAPファミリー (他20件)
【概要】ショウジョウバエ遺伝子の過剰発現スクリーニング(GSスクリーニング)を取り入れることで、神経細胞死シグナルの機能的的ゲノムスクリーニングを行った。ポリグルタミンによる神経細変性に関与する遺伝子として小胞体に存在する不良品蛋白質の輸送チャネル(Sec61α)を同定した。Sec61αは、分泌経路で合成される蛋白質の小胞体への移行と、小胞体関連タンパク質分解Endoplasmic Reticulum A...
【医歯薬学】薬学：生体分子 ／イメージンクを含む研究件
❏高速バイオＡＦＭが拓く新構造生物学(24227005)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】安藤 敏夫 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 特任教授 (50184320)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)
【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...
❏開口放出様式を制御する分子機構の可視化解析(18689008)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (80415231)
【キーワード】可視化 / 生体分子 / 生理学 / 蛋白質 / 脳・神経 (他15件)
【概要】私達の身体は環境変化に対応するため、ホルモンを分泌することにより体内の恒常性を一定に保っている。この機構の破綻は、アレルギー、糖尿病等の種々の疾患に直結する。しかしホルモン分泌の詳細な分子メカニズムについては解明されていない。そこで、超高感度、超高解像度を持つ蛍光顕微鏡を新規開発し、内分泌細胞から起こるホルモン分泌反応を直接可視化計測することに成功した。そして、ホルモン分泌制御機構の詳細な分子メカ...
【医歯薬学】薬学：ショウジョウバエ ／イメージンクを含む研究件
❏脳内1細胞FRETイメージングによる神経極性研究(19650076)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】千原 崇裕 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (00431891)
【キーワード】神経極性 / FRET / ショウジョウバエ / 軸索 / 樹状突起 (他7件)
【概要】本研究の目標は、神経発生過程におけるカスパーゼの活性化変動を、脳内の1神経細胞で検出することである。昨年度(平成19年度)は、ショウジョウバエ成体脳においてFRETを用いたカスパーゼ活性化検出プローブ:SCATを発現させFRETの解消パターン検出を試みたが、定量的な解析に耐えうる結果を得られなかった。その後も、SCATプローブの最適化、検出系の改良などを精力的に行ったが、SCATプローブを用いての...
❏デンジャーシグナル受容の可視化と遺伝学的制御機構(19659015)
【研究テーマ】生物系薬学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】三浦 正幸 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (50202338)
【キーワード】カスパーゼ / イメージング / 傷害 / 遺伝学 / ショウジョウバエ
【概要】カスパーゼは細胞死のメディエーターとして機能するシステインプロテアーゼであり、生体防御機構においても重要な役割を担うことが知られている。そこで、カスパーゼの活性化を可視化するツールとして、FRETを用いたインディケーター、SCAT3(Sensor for activated CAspases based on FRET)を発現するショウジョウバエ系統を作製した。ショウジョウバエの脂肪体は感染時に抗...
❏ストレスシグナルの揺らぎ可視化による細胞社会構築原理の解明(19109003)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2007 - 2011
【研究代表者】三浦 正幸 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (50202338)
【キーワード】発生 / 細胞社会 / カスパーゼ / 分化 / ショウジョウバエ (他10件)
【概要】発生は試行錯誤の繰り返しで進んで行くと考えられ、試行錯誤の過程では、不適切なシグナル受容によって絶えずストレスにさらされていると考えられる。本研究では、個体レベルでのストレスシグナル可視化技術の問題点を解決することで、個体発生における細胞死シグナルの揺らぎを生体内で可視化した。その結果、細胞社会からなる組織・器官形成における細胞死シグナルのダイナミクスおよびその生理的意義が明らかになった。 ...
【医歯薬学】薬学：骨芽細胞 ／イメージンクを含む研究件
❏骨代謝細胞ネットワークのインビトロにおける再構成と蛍光技術を駆使した時空間的解析(26670667)
【研究テーマ】整形外科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (60443397)
【キーワード】骨リモデリング / カップリング / 骨モデリング / イメージング / in vitro (他8件)
【概要】骨の恒常性を制御している細胞間の相互作用を解明するために、これらの細胞と基質から成る生体内の環境を生体外で再構築し、2光子励起顕微鏡を用いた解析が可能な新規の系を確立した。 骨を形成する骨芽細胞を長期分化培養し、同一部位を経時的に観察することで、基質の増加、骨代謝を調節する骨細胞の出現、骨基質上の骨芽細胞の形態変化と言った骨モデリング過程で生じる現象を再現し、定量的に証明した。 さらに、長期培養骨...
❏イメージング・シミュレーション・オミクスによる骨格形成機構の多角的解析(26293392)
【研究テーマ】形態系基礎歯科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】飯村 忠浩 愛媛大学, 学術支援センター, 教授 (20282775)
【キーワード】骨代謝 / 骨粗鬆症 / 破骨細胞 / HIV / シグナル (他18件)
【概要】本研究では、中軸骨格組織形成に関わる 重要な分子群をスクリーニング・同定することを目的とした。 さらに、候補遺伝子のノックアウトマウスの骨格の解析を進めた。特に進捗のあった成果 として、ケモカイン受容体CCR5が骨粗鬆症の発症に重要であることを明らかにした。 CCR５はHIV共受容体でありHIV治療標的分子である。CCR5の阻害薬Maravirocおよび抗CCR5中和抗体はヒト培養破骨細胞のアクチ...
【医歯薬学】薬学：スクリーニング ／イメージンクを含む研究件
❏骨リモデリング再現系を利用したshRNAスクリーニングによるカップリング解析(18K09718)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (60443397)
【キーワード】骨リモデリング / イメージング / カップリング / スクリーニング / in vitro
【概要】本研究では申請者等の開発した、体内における骨リモデリングを体外で再現可能な系を応用して、スクリーニング系の開発を行った。培養上清を回収し、骨吸収マーカーであるCTX-Iおよび骨形成マーカーであるGla-Osteocalcinの濃度を測定し、これらを指標とすることで、骨リモデリングに影響を与える薬剤のスクリーニング系を確立した。また、骨リモデリング過程に影響を及ぼすと考えられるシグナル系の候補を選択...
❏分子イメージングを基軸とする生細胞内分子計測・光操作法の開発(26220805)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】小澤 岳昌 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40302806)
【キーワード】バイオ分析 / イメージング / 光操作 / 蛍光 / 発光 (他14件)
【概要】生細胞内の分子の素過程をネットワークとして理解するために，生体分子を可視化および操作するための新たな分析方法を確立した．具体的には，１）小数生体分子の可視化・定量法，２）光による酵素活性制御法，３）Gタンパク質共役受容体活性を制御する光操作法を開発した．開発した方法は，基礎生命科学研究の基盤技術になるとともに，医学や農学や創薬分野等における革新的技術となる． ...
❏化学発生生物学展開のためのホヤを用いた小分子化合物高速スクリーニング(20200034)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】新学術領域研究(研究課題提案型)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】堀田 耕司 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (80407147)
【キーワード】ホヤ / ケミカルゲノミクス / 小分子化合物 / 創薬 / スクリーニング (他18件)
【概要】阻害剤のような化合物を用いると標的タンパク質の機能を簡便にノックダウンできるため、標的分子の機能類推が迅速にできる。発生の早いホヤとこのような化合物を組み合わせ高速・高精度な化合物による標的分子機能解析を目指した。本研究ではカタユウレイボヤを用いた化合物スクリーニング系を立ち上げ、実際に標的既知化合物を用いたホヤ標的分子の機能類推を行った。また、「過去の化合物とホヤに関する知見」を集約しまとめた。...
【医歯薬学】薬学：核酸 ／イメージンクを含む研究件
❏生活習慣病に強相関する核酸メチル化の超高感度検出化学技術開発(15H02190)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】岡本 晃充 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60314233)
【キーワード】DNA / メチル化 / 脱メチル化 / ヒストン / 金属反応 (他19件)
【概要】われわれが開発した化学反応を基礎にして、高効率なエピジェネティクス検出研究を進めた。成果は次の通り。課題(i) 腫瘍不均一性を解くためのDNA反復配列に現れるメチル化の超高輝度検出、課題(ii) 腫瘍術後診断を効率化するDNA脱メチル化特異的反応生成物の超高性能分析、課題(iii) 遺伝子発現を制御するヒストン構造の化学的再現と解析 ...
❏核酸機能の効果的時空間解析のための励起子制御イメージング(20350083)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】岡本 晃充 独立行政法人理化学研究所, 岡本独立主幹研究ユニット, ユニットリーダー(独立主幹研究員) (60314233)
【キーワード】励起子相互作用 / 蛍光イメージング / 蛍光色素 / DNA / 核酸 (他8件)
【概要】励起子相互作用による蛍光消光を効果的に使用した新しい発想のオン-オフ蛍光核酸プローブ(近赤外)を設計・作成した。このプローブは、プローブだけのときには色素の二量化によってほとんど蛍光を示さないが、標的配列(DNA・RNA)とハイブリダイゼーションしたとき二量体構造が崩れ、強い蛍光発光を与えた。 ...
❏生きた細胞内における内在性mRNAの定量による遺伝子発現機構の解明(19870038)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】岡部 弘基 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (20455398)
【キーワード】イメージング / 核酸 / バイオテクノロジー / 生物物理 / 共焦点顕微鏡
【概要】近年、mRNA を標的にした遺伝子発現調節が精力的に研究されるなか、生細胞に内在するmRNA を検出することは、遺伝子発現機構の解明に必須の課題である。本研究では、生細胞内における特定の内在性mRNA発現量を計測することにより、その動態をリアルタイムに追跡する技術開発を目指した。内在性mRNAの標識には蛍光性アンチセンスプローブを用い、蛍光顕微鏡により生きた単一細胞内のプローブを定量的に解析するこ...
【医歯薬学】薬学：蛍光 ／イメージンクを含む研究件
❏細胞内温度計測技術を基盤とする細胞レベルの生命機能および病態化の解析(17H03075)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】内山 聖一 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (10401225)
【キーワード】蛍光 / 細胞 / 温度 / 分析 / イメージング
【概要】世界初となるカチオン性ラジカル重合開始剤を合成し、これを用いて無毒性のナノゲル状カチオン性蛍光性温度センサーを合成した。これにより、細胞分裂を含む長時間の細胞内温度計測が可能となった。また、開発した蛍光性温度センサーを利用して褐色脂肪細胞の分化の程度と熱産生能の関係を解明したほか、その熱産生にチャネルタンパク質であるパネキシン1が寄与していることも明らかにした。 ...
❏単一生細胞内の酵素分子数を絶対定量する革新的光分析法の開発(16K14016)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】小澤 岳昌 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40302806)
【キーワード】イメージング / 蛍光 / ルシフェラーゼ / 酵素 / 生細胞
【概要】特定の一細胞内酵素活性を絶対定量する技術開発を目的として，培養細胞内で遺伝子発現する発光タンパク質（ルシフェラーゼ）に焦点をあて，刺激を加えた時のルシフェラーゼの絶対定量法の確立を目指した．先ず，細胞内ミトコンドリアに局在するBakタンパク質に蛍光タンパク質（mEos3）を連結し，細胞外刺激に伴うBakクラスター形成を確認した．このクラスターに含まれるBak分子数を，mEos3の超解像蛍光イメージ...
❏メモリー型蛍光プローブの創製(15K13720)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】環状核酸 / 蛍光 / メモリ / 細胞 / モデル小動物 (他8件)
【概要】生体イオンや生体分子の濃度変動に対して忠実に蛍光シグナルを変化させるタイプの従来の蛍光プローブは、当該イオン・分子の細胞内動態の解明に大きく貢献してきた。しかし、特に生体（in vivo）での蛍光イメージングにおいては、その“忠実な応答性”が技術的に大きな制約を与えることがある。本研究では、従来の忠実応答型の蛍光プローブとは一線を画する全く新しいタイプの“メモリー型蛍光プローブ”を創製し、当該蛍光...
【医歯薬学】薬学：蛍光イメージング ／イメージンクを含む研究件
❏QM/MMに基づく分子動力学計算による新規蛍光プローブの分子設計(20H02701)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】八木 清 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (30401128)
【キーワード】QM/MM計算 / 分子動力学計算 / タンパク質・リガンド相互作用 / 蛍光イメージング (他9件)
【概要】蛍光イメージングは、標的タンパク質を蛍光ラベル化することで、その細胞内動態の直接観察を可能にする、生命科学研究に必要不可欠な手法である。最近、タグタンパク質-蛍光プローブが新たなラベル化手法として注目を集めている。しかし、その光機能制御にはまだ課題があり、タグタンパク質-蛍光プローブの相互作用と光化学過程に対する基礎的な理解が求められている。本研究では、量子化学（QM）計算と分子力場（MM）を組み...
❏機能性小分子・タンパク質ペアを利用したがん蛍光イメージングの新手法(20H02874)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】小嶋 良輔 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (10808059)
【キーワード】蛍光プローブ / 機能性タンパク質 / がん / イメージング / 蛍光イメージング (他8件)
【概要】本研究課題において、我々は、機能性小分子と機能性タンパク質を協奏的に利用する独自のアプローチをとることで、①がん表面の抗原に結合して迅速かつ大きなactivationを示す蛍光プローブ ② bioorthogonalな蛍光プローブとレポーター酵素のペアを利用した、新規がん蛍光イメージング法 を開発することを目指している。 ①に関して、我々は、昨年度までにモデル抗原であるGFPに結合するだけで10倍...
❏カルシニューリンの光操作による神経機能の解明(17K13270)
【研究テーマ】基盤・社会脳科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】藤井 哉 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (80717546)
【キーワード】蛍光イメージング / 神経可塑性 / Ca2+シグナリング / 光操作 / シナプス可塑性 (他11件)
【概要】カルシニューリンは記憶・学習に重要な役割を果たしていますが、どうやってその機能を実現しているかを理解するためには、生きた神経細胞でその動きや酵素活性を「見える化」し、人為的に操作する手法が必要になります。本研究では、カルシニューリンとCaMKIIの動きを「見える化」し、以前申請者が開発した光刺激と酵素活性を計測する方法を改良し、より細かく速い応答を見えるようにしました。そして、人為的な光刺激によっ...
【医歯薬学】薬学：蛍光プローブ ／イメージンクを含む研究件
❏小区分37030:ケミカルバイオロジー関連(0)
【研究テーマ】2020
【研究種目】蛍光プローブ
【研究期間】機能性タンパク質
【研究代表者】がん
【キーワード】イメージング
【概要】
❏QM/MMに基づく分子動力学計算による新規蛍光プローブの分子設計(20H02701)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】八木 清 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (30401128)
【キーワード】QM/MM計算 / 分子動力学計算 / タンパク質・リガンド相互作用 / 蛍光イメージング (他9件)
【概要】蛍光イメージングは、標的タンパク質を蛍光ラベル化することで、その細胞内動態の直接観察を可能にする、生命科学研究に必要不可欠な手法である。最近、タグタンパク質-蛍光プローブが新たなラベル化手法として注目を集めている。しかし、その光機能制御にはまだ課題があり、タグタンパク質-蛍光プローブの相互作用と光化学過程に対する基礎的な理解が求められている。本研究では、量子化学（QM）計算と分子力場（MM）を組み...
❏機能性小分子・タンパク質ペアを利用したがん蛍光イメージングの新手法(20H02874)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】小嶋 良輔 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (10808059)
【キーワード】蛍光プローブ / 機能性タンパク質 / がん / イメージング / 蛍光イメージング (他8件)
【概要】本研究課題において、我々は、機能性小分子と機能性タンパク質を協奏的に利用する独自のアプローチをとることで、①がん表面の抗原に結合して迅速かつ大きなactivationを示す蛍光プローブ ② bioorthogonalな蛍光プローブとレポーター酵素のペアを利用した、新規がん蛍光イメージング法 を開発することを目指している。 ①に関して、我々は、昨年度までにモデル抗原であるGFPに結合するだけで10倍...
【医歯薬学】薬学：分子イメージング ／イメージンクを含む研究件
❏CdTe-SPECTによる高空間分解能マルチプローブ生体イメージングの開発(20K16692)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】柳下 淳 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任助教 (20626676)
【キーワード】核医学 / 多核種 / in vivoイメージング / SPECT / マルチプローブ (他9件)
【概要】シンチレーターで検出する現行の放射線イメージングではエネルギー(波長)分解能が低く、in vitroの蛍光プローブによる分子イメージングで行われるようなマルチプローブ・イメージングは困難であり、一般に空間分解能も低いのが現状である。 我々はCdTe半導体検出器を用いた高空間分解能・高エネルギー分解能を有するSPECTを開発した。このSPECTを用い、さらに天文学で用いられているスペクトル解析手法を...
❏細胞・臓器イメージング用新規化学センシング分子試薬の開発(20245019)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】鈴木 孝治 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80154540)
【キーワード】蛍光プローブ / ケミカルバイオロジーツール / 化学発光分子 / 分子イメージング / MRIプローブ (他12件)
【概要】これまでにいくつかの革新的な蛍光プローブや蛍光測定技術が開発されてきたが、多くの生体物質を測りたいという要望に対して、分子センシングプローブの先端技術開発は十分ではない。本研究では、ユニークな特性を有する蛍光、発光プローブ、レドックスプローブおよび核磁気共鳴(MRI)プローブの設計と合成を行い、生体内物質の検出および挙動解析などを目指した数種の新規イメージングプローブの開発を行った。 ...
【医歯薬学】薬学：細胞 ／イメージンクを含む研究件
❏単一細胞の超解像酸素分圧イメージング(19K12762)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】塚田 孝祐 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00351883)
【キーワード】超解像 / 酸素分圧 / イメージング / 代謝 / バイオイメージング (他8件)
【概要】回折限界を超える空間分解能で生細胞内の酸素濃度情報を可視化する手法の確立を目的とした．ガウシアンビームを分岐して一方で中空ビームを生成し，それぞれで対象を2次元走査し，得られた画像の差分を取ることで超解像を得た．まず，差分過程における輝度情報損失が少なく，高い空間分解能を得るための光学条件を決定し，実測実験からおよそ100 nmの分解能を達成した．さらに酸素分圧の定量に必要なリン光寿命を高速決定す...
❏高機能化ペプチド足場材料を利用した細胞の三次元培養と細胞外環境イメージング(18K05351)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他8件)
【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...
❏細胞内温度計測技術を基盤とする細胞レベルの生命機能および病態化の解析(17H03075)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】内山 聖一 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (10401225)
【キーワード】蛍光 / 細胞 / 温度 / 分析 / イメージング
【概要】世界初となるカチオン性ラジカル重合開始剤を合成し、これを用いて無毒性のナノゲル状カチオン性蛍光性温度センサーを合成した。これにより、細胞分裂を含む長時間の細胞内温度計測が可能となった。また、開発した蛍光性温度センサーを利用して褐色脂肪細胞の分化の程度と熱産生能の関係を解明したほか、その熱産生にチャネルタンパク質であるパネキシン1が寄与していることも明らかにした。 ...
【医歯薬学】薬学：血管内皮細胞 ／イメージンクを含む研究件
❏血管新生過程におけるカルシウム動態の時空間パターンの意義の解明(20790205)
【研究テーマ】薬理学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】並木 繁行 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教 (90452193)
【キーワード】血管内皮細胞 / カルシウム / ストア作動性カルシウム流入 / von willebrand factor(vWF) / 血管新生 (他7件)
【概要】血管新生プロセスでは血管内皮細胞内のカルシウム動態が重要な意義を有していると考えられているが、血管内皮細胞へのカルシウム動員機構については不明な点が多い。本研究では、免疫細胞等でストア作動性カルシウム流入(SCOCE)に重要であると提唱されているStim1とOrai1が、血管内皮細胞においてもSCOCの制御に重要であることを明らかにした。また、VEGF刺激時に血管内皮細胞からのvon willeb...
❏FRET法による血管内皮細胞Ca^<2+>流入機構の解明(15590724)
【研究テーマ】循環器内科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】一色 政志 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (70302734)
【キーワード】血管内皮細胞 / カルシウムシグナル / カメレオン / FRET / 一酸化窒素(NO) (他8件)
【概要】細胞膜直下には多くのCa^<2+>依存性情報伝達分子、Ca^<2+>調節蛋白、膜融合・分泌などのイベントが関連している。従って、膜直下Ca^<2+>の時・空間的調節は細胞機能の多様性を発揮するために必須である。我々は内皮細胞膜直下Ca^<2+>動態を視覚化し、その上昇パターン形成機構の解析と、PKCβおよびPLA_2の膜移行及びNO産生との関連を検討...
【医歯薬学】薬学：プローブ ／イメージンクを含む研究件
❏活性酸素種の革新的イメージング技術の開発(25620106)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】活性酸素種 / 生物発光 / 生物発光タンパク質 / 細胞 / イメージング (他8件)
【概要】活性酸素種は，ガンや糖尿病，心血管疾患（心筋梗塞，脳卒中，脳梗塞，動脈硬化）など，すべての疾患のうち約90パーセントにも及ぶ疾患の原因になっていることが知られている．本研究では活性酸素種の細胞内動態を可視化する新しい分子プローブを開発した．本研究での技術開発により，様々な疾患に関係する活性酸素種の動態を簡便かつ正確に計測できるようになったインパクトは非常に大きい． ...
❏細胞内分子過程の超解像イメージングを実現する蛍光プローブ(24685027)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】蛍光 / 超解像 / プローブ / 細胞 / イメージング (他8件)
【概要】本研究では，超高解像度でのタンパク質間相互作用の蛍光イメージングを実現するために，タンパク質間の相互作用が生起した時に初めて光活性化特性が出現する新しいタイプの蛍光プローブの開発研究を行った．さらに，生きた細胞で長時間の超解像イメージングを実現するために，青色光受容体のプロテインエンジニアリングや新しい近赤外蛍光タンパク質の探索研究を行った． ...
❏癌細胞上での革新的化学合成と非侵襲的イメージングの融合による癌転移の可視化と制御(23681047)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】田中 克典 独立行政法人理化学研究所, 田中生体機能合成化学研究室, 准主任研究員 (00403098)
【キーワード】アザ電子環状反応 / 糖鎖 / 天然 / プローブ / タンパク質 (他17件)
【概要】報告者が開発した高速反応を用いて、温和な条件下で癌細胞表面を蛍光標識し、マウスに導入して、非侵襲的な分子イメージングで癌転移を可視化した。特に、細胞表層糖鎖遺伝子を操作した癌細胞について転移を検討し、糖鎖構造に起因する癌転移への影響を生きた動物レベルで検証した。一方、同様の高速反応を用いて、細胞表面に様々な糖鎖やPETイメージングのポジトロン放出核種を効率的に導入する手法を確立した。さらに、細胞表...
【医歯薬学】薬学：プロテオミクス ／イメージンクを含む研究件
❏カルシウムイメージングとプロテオミクスの融合による放射線感受性メカニズムの解明(20K08100)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】榎本 敦 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (20323602)
【キーワード】MAP3Ks / カルシウム / カルパイン / ハイパーサーミア / 放射線増感 (他13件)
【概要】本研究は、放射線増感に直結する原因タンパク質を生化学的アプローチにより同定し、放射線あるいは他の療法との併用による抗腫瘍効果における真の標的を明らかにするとともに創薬に向けた土台を構築することを目的とする。正常細胞と様々な癌組織由来の培養細胞を用いて、エックス線や温熱などの単独あるいは併用時によるタンパク質の挙動について二次元電気泳動および質量分析装置を使用したプロテオーム解析を実施した。その結果...
❏両生類における血球産生調節の環境応答に関する研究(26440171)
【研究テーマ】形態・構造
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】加藤 尚志 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (80350388)
【キーワード】造血 / 血球 / アフリカツメガエル / ネッタイツメガエル / 環境ストレス (他15件)
【概要】脊椎動物のもつ生理調節系の多様性と普遍性の理解を進めるため，両生類アフリカツメガエル及びネッタイツメガエルの環境ストレス（酸素，温度）に応答する造血変動の機序を解析した。まず，ツメガエルの低酸素環境曝露モデル，低温環境曝露モデルを確立した。低酸素曝露モデルでは，肺と肝臓の95%以上の細胞が低酸素化し肺障害を認め，肺で高発現する赤血球造血因子の組織障害修復活性を調べる有用なモデルが確立した。汎血球減...
【医歯薬学】薬学：ぺプチド ／イメージンクを含む研究件
❏高機能化ペプチド材料を用いたがん細胞三次元培養と腫瘍微小環境の蛍光イメージング(22K05346)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己集合 / 蛍光プローブ / イメージング
【概要】
❏高機能化ペプチド足場材料を利用した細胞の三次元培養と細胞外環境イメージング(18K05351)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】堤 浩 東京工業大学, 生命理工学院, 准教授 (70398105)
【キーワード】ペプチド / 自己組織化 / ヒドロゲル / 細胞 / 三次元培養 (他8件)
【概要】人工的にデザインしたペプチド性足場材料を用いて細胞を三次元的に培養し、培養空間における細胞外環境をリアルタイムにイメージングするための手法を新たに開発した。細胞の三次元培養のために生理活性配列RGDSを導入した自己組織化ペプチドと、弱酸性環境で発蛍光性となる蛍光pHプローブRhoB-Aibを導入した自己組織化ペプチドを併用したペプチドゲル内で乳がん細胞MCF7を三次元的に培養することができた。また...
❏生体内コラーゲンの分子状態の可視化と医療への応用を目指した新規環状ペプチドの開発(17K19502)
【研究テーマ】薬学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2019-03-31
【研究代表者】小出 隆規 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70322253)
【キーワード】コラーゲン / ペプチド / イメージング / 薬物送達 / がん (他6件)
【概要】コラーゲンは３重らせん構造をもつ。がんの周辺などでは、その３重らせん構造が変性したコラーゲンが存在すると考えられているが、それを検出できる有効なプローブは無かった。本研究では、緩んだ３重らせんにハイブリッド形成する既報ペプチドの設計を基にして、さらに高感度に変性コラーゲンを検出できるペプチドを開発した。このペプチドは、コラーゲン様ペプチドの環化２量体である。本物質は、既報の１本鎖ペプチドに比べて約...
【医歯薬学】薬学：タンパク質 ／イメージンクを含む研究件
❏メモリー型蛍光プローブの創製(15K13720)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】環状核酸 / 蛍光 / メモリ / 細胞 / モデル小動物 (他8件)
【概要】生体イオンや生体分子の濃度変動に対して忠実に蛍光シグナルを変化させるタイプの従来の蛍光プローブは、当該イオン・分子の細胞内動態の解明に大きく貢献してきた。しかし、特に生体（in vivo）での蛍光イメージングにおいては、その“忠実な応答性”が技術的に大きな制約を与えることがある。本研究では、従来の忠実応答型の蛍光プローブとは一線を画する全く新しいタイプの“メモリー型蛍光プローブ”を創製し、当該蛍光...
❏超解像イメージングを革新する蛍光プローブの創製(15H03833)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (00323501)
【キーワード】蛍光 / イメージング / 細胞 / 超高解像度 / タンパク質
【概要】本研究ではライブセル超解像イメージングの実現に向けて，今までにない全く新しいタイプの蛍光プローブの開発研究を行なった．青色光受容体のプロテインエンジニアリングに基づいて開発して蛍光プローブについて，実際にライブセル超解像イメージングにおける有用性を実証することができた．本研究によりライブセル超解像イメージングという新しい世界が実現し，様々な生命現象を極めて高い空間分解能で観察できるようになるだろう...
❏高速バイオＡＦＭが拓く新構造生物学(24227005)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】安藤 敏夫 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 特任教授 (50184320)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)
【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...
【医歯薬学】薬学：タンパク質分解 ／イメージンクを含む研究件
❏分解制御型プローブの創案と展開(20685012)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】プローブ / 可視化 / キナーゼ / ユビキチン / タンパク質分解 (他10件)
【概要】分子イメージングにおいては,特定の生体イオンや生体分子を捕まえて光を発生する,いわゆるプローブと呼ばれる新しい分子の開発が必要となる.本研究では,様々な生命機能や疾患において極めて重要な分子過程であるタンパク質のリン酸化について,その生体内(in vivo)での動態を可視化計測する新しい原理のプローブ("分解制御型プローブ"と名付ける)の開発研究を行った. ...
❏発生と変性における細胞死による神経選択機構の分子遺伝学的基盤(15100007)
【研究テーマ】神経化学・神経薬理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2006
【研究代表者】三浦 正幸 東京大学, 大学院薬学系研究科, 教授 (50202338)
【キーワード】カスパーゼ / ショウジョバエ / 遺伝学 / 神経発生 / IAPファミリー (他20件)
【概要】ショウジョウバエ遺伝子の過剰発現スクリーニング(GSスクリーニング)を取り入れることで、神経細胞死シグナルの機能的的ゲノムスクリーニングを行った。ポリグルタミンによる神経細変性に関与する遺伝子として小胞体に存在する不良品蛋白質の輸送チャネル(Sec61α)を同定した。Sec61αは、分泌経路で合成される蛋白質の小胞体への移行と、小胞体関連タンパク質分解Endoplasmic Reticulum A...
【医歯薬学】薬学：一酸化窒素 ／イメージンクを含む研究件
❏In vivo検出可能な近赤外一酸化窒素感受性蛍光色素の開発研究(15790070)
【研究テーマ】創薬化学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】小島 宏建 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (70345255)
【キーワード】蛍光 / イメージング / 近赤外 / シアニン / ジアミン (他8件)
【概要】動的な生命現象を生きた状態でリアルタイムに観察することは生命科学研究の基本となる。私は多様な役割が報告され、真の生理作用が混沌としている一酸化窒素(NO)を高感度・特異的に測定できる新規蛍光色素であるジアミノフルオレセイン(DAF)類を創製し、NO生成の時空間解析を目的とした可視化(イメージング)法を開発してきた。生物個体レベルでのイメージングも重要であるが、励起光が蛍光色素に届くことが必要である...
❏FRET法による血管内皮細胞Ca^<2+>流入機構の解明(15590724)
【研究テーマ】循環器内科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】一色 政志 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (70302734)
【キーワード】血管内皮細胞 / カルシウムシグナル / カメレオン / FRET / 一酸化窒素(NO) (他8件)
【概要】細胞膜直下には多くのCa^<2+>依存性情報伝達分子、Ca^<2+>調節蛋白、膜融合・分泌などのイベントが関連している。従って、膜直下Ca^<2+>の時・空間的調節は細胞機能の多様性を発揮するために必須である。我々は内皮細胞膜直下Ca^<2+>動態を視覚化し、その上昇パターン形成機構の解析と、PKCβおよびPLA_2の膜移行及びNO産生との関連を検討...
【医歯薬学】薬学：破骨細胞 ／イメージンクを含む研究件
❏骨代謝細胞ネットワークのインビトロにおける再構成と蛍光技術を駆使した時空間的解析(26670667)
【研究テーマ】整形外科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (60443397)
【キーワード】骨リモデリング / カップリング / 骨モデリング / イメージング / in vitro (他8件)
【概要】骨の恒常性を制御している細胞間の相互作用を解明するために、これらの細胞と基質から成る生体内の環境を生体外で再構築し、2光子励起顕微鏡を用いた解析が可能な新規の系を確立した。 骨を形成する骨芽細胞を長期分化培養し、同一部位を経時的に観察することで、基質の増加、骨代謝を調節する骨細胞の出現、骨基質上の骨芽細胞の形態変化と言った骨モデリング過程で生じる現象を再現し、定量的に証明した。 さらに、長期培養骨...
❏イメージング・シミュレーション・オミクスによる骨格形成機構の多角的解析(26293392)
【研究テーマ】形態系基礎歯科学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】飯村 忠浩 愛媛大学, 学術支援センター, 教授 (20282775)
【キーワード】骨代謝 / 骨粗鬆症 / 破骨細胞 / HIV / シグナル (他18件)
【概要】本研究では、中軸骨格組織形成に関わる 重要な分子群をスクリーニング・同定することを目的とした。 さらに、候補遺伝子のノックアウトマウスの骨格の解析を進めた。特に進捗のあった成果 として、ケモカイン受容体CCR5が骨粗鬆症の発症に重要であることを明らかにした。 CCR５はHIV共受容体でありHIV治療標的分子である。CCR5の阻害薬Maravirocおよび抗CCR5中和抗体はヒト培養破骨細胞のアクチ...
【医歯薬学】薬学：カスパーゼ ／イメージンクを含む研究件
❏脳内1細胞FRETイメージングによる神経極性研究(19650076)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】千原 崇裕 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (00431891)
【キーワード】神経極性 / FRET / ショウジョウバエ / 軸索 / 樹状突起 (他7件)
【概要】本研究の目標は、神経発生過程におけるカスパーゼの活性化変動を、脳内の1神経細胞で検出することである。昨年度(平成19年度)は、ショウジョウバエ成体脳においてFRETを用いたカスパーゼ活性化検出プローブ:SCATを発現させFRETの解消パターン検出を試みたが、定量的な解析に耐えうる結果を得られなかった。その後も、SCATプローブの最適化、検出系の改良などを精力的に行ったが、SCATプローブを用いての...
❏デンジャーシグナル受容の可視化と遺伝学的制御機構(19659015)
【研究テーマ】生物系薬学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】三浦 正幸 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (50202338)
【キーワード】カスパーゼ / イメージング / 傷害 / 遺伝学 / ショウジョウバエ
【概要】カスパーゼは細胞死のメディエーターとして機能するシステインプロテアーゼであり、生体防御機構においても重要な役割を担うことが知られている。そこで、カスパーゼの活性化を可視化するツールとして、FRETを用いたインディケーター、SCAT3(Sensor for activated CAspases based on FRET)を発現するショウジョウバエ系統を作製した。ショウジョウバエの脂肪体は感染時に抗...
❏ストレスシグナルの揺らぎ可視化による細胞社会構築原理の解明(19109003)
【研究テーマ】医化学一般
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2007 - 2011
【研究代表者】三浦 正幸 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (50202338)
【キーワード】発生 / 細胞社会 / カスパーゼ / 分化 / ショウジョウバエ (他10件)
【概要】発生は試行錯誤の繰り返しで進んで行くと考えられ、試行錯誤の過程では、不適切なシグナル受容によって絶えずストレスにさらされていると考えられる。本研究では、個体レベルでのストレスシグナル可視化技術の問題点を解決することで、個体発生における細胞死シグナルの揺らぎを生体内で可視化した。その結果、細胞社会からなる組織・器官形成における細胞死シグナルのダイナミクスおよびその生理的意義が明らかになった。 ...
【医歯薬学】薬学：RNA ／イメージンクを含む研究件
❏生細胞内RNA動態の包括的可視化分析技術の創発(16H04162)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】吉村 英哲 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90464205)
【キーワード】RNA / 1分子計測(SMD) / ナノバイオ / イメージング / 細胞 (他8件)
【概要】本研究では独自開発したRNA標識技術mPUMテクノロジーを用いて、生細胞内RNAを1分子レベルから1細胞レベル、短時間の動態から長時間の可視化解析までを実現する分子ツール群の開発を目指した。1分子レベル・短時間の動態観察では二分割緑色蛍光タンパク質を用いたプローブを作製し、テロメア反復配列含有RNA(TERRA)と染色体テロメア領域、テロメア関連タンパク質の同時1分子追跡を実現し、未知の機能モデル...
❏分子イメージングを基軸とする生細胞内分子計測・光操作法の開発(26220805)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】小澤 岳昌 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40302806)
【キーワード】バイオ分析 / イメージング / 光操作 / 蛍光 / 発光 (他14件)
【概要】生細胞内の分子の素過程をネットワークとして理解するために，生体分子を可視化および操作するための新たな分析方法を確立した．具体的には，１）小数生体分子の可視化・定量法，２）光による酵素活性制御法，３）Gタンパク質共役受容体活性を制御する光操作法を開発した．開発した方法は，基礎生命科学研究の基盤技術になるとともに，医学や農学や創薬分野等における革新的技術となる． ...
❏生細胞内RNAの可視化と制御を実現する革新的技術の創出(25708025)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】吉村 英哲 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (90464205)
【キーワード】RNA / イメージング / 1分子観察 / テロメア
【概要】本研究では、生細胞内においてテロメアRNA（telomere repeat-containing RNA: TERRA）の1分子可視化蛍光プローブを開発し、TERRAの機能解明を行なった。全反射蛍光顕微鏡を用いてTERRAとテロメアの生細胞内分布を解析し、テロメアから1～2μm離れた領域にTERRAが集積することを明らかにした。さらに、hnRNPA1とTERRA、テロメアの同時観察を行い、hnRN...
【医歯薬学】薬学：DDS ／イメージンクを含む研究件
❏ナノ粒子をビルディングブロックとした"大きくて小さい"ケージ型キャリアの創製(16K14468)
【研究テーマ】反応工学・プロセスシステム
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】太田 誠一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (40723284)
【キーワード】ナノ粒子 / アッセンブリ / ビルディングブロック / DDS / ドラッグデリバリー (他13件)
【概要】金属や半導体など、非生分解性のナノ粒子を生体内で用いる際、粒子が体外に排泄されるためには粒径がシングル nm以下であることが必要だが、腫瘍組織への集積には100 nm程度が望ましい。このサイズのジレンマを解消するため、本研究では金ナノ粒子と有機半導体ポリマー蛍光ナノ粒子をビルディングブロックとして使用し、100 nm程度のナノ粒子集積体を作製した。作製された集積体は腫瘍環境に応答して一次粒子の状態...
❏整形外科領域の抗菌性生体材料の開発と感染性疾患の治療(23592199)
【研究テーマ】整形外科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】石井 賢 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (00276289)
【キーワード】感染症 / 整形外科学 / 細菌 / イメージング / 抗菌 (他11件)
【概要】本研究では過去の報告がない新たな再現性のある、定量的マウス骨髄炎モデルと軟部組織感染症モデルを作成した。 また、整形外科領域における感染性疾患に対する新規抗菌インプラントと抗生物質を用いたドラッグデリバリーシステムを開発した。これらの技術は臨床現場で問題となっている感染症や手術部位感染症に対して極めて有効である。 これらの技術を基に現在複数の企業と提携して、臨床応用へ向けた準備を進めている。 ...
【医歯薬学】薬学：DNA ／イメージンクを含む研究件
❏生活習慣病に強相関する核酸メチル化の超高感度検出化学技術開発(15H02190)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】岡本 晃充 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60314233)
【キーワード】DNA / メチル化 / 脱メチル化 / ヒストン / 金属反応 (他19件)
【概要】われわれが開発した化学反応を基礎にして、高効率なエピジェネティクス検出研究を進めた。成果は次の通り。課題(i) 腫瘍不均一性を解くためのDNA反復配列に現れるメチル化の超高輝度検出、課題(ii) 腫瘍術後診断を効率化するDNA脱メチル化特異的反応生成物の超高性能分析、課題(iii) 遺伝子発現を制御するヒストン構造の化学的再現と解析 ...
❏核酸機能の効果的時空間解析のための励起子制御イメージング(20350083)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】岡本 晃充 独立行政法人理化学研究所, 岡本独立主幹研究ユニット, ユニットリーダー(独立主幹研究員) (60314233)
【キーワード】励起子相互作用 / 蛍光イメージング / 蛍光色素 / DNA / 核酸 (他8件)
【概要】励起子相互作用による蛍光消光を効果的に使用した新しい発想のオン-オフ蛍光核酸プローブ(近赤外)を設計・作成した。このプローブは、プローブだけのときには色素の二量化によってほとんど蛍光を示さないが、標的配列(DNA・RNA)とハイブリダイゼーションしたとき二量体構造が崩れ、強い蛍光発光を与えた。 ...
【医歯薬学】薬学：がん ／イメージンクを含む研究件
❏機能性小分子・タンパク質ペアを利用したがん蛍光イメージングの新手法(20H02874)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】小嶋 良輔 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (10808059)
【キーワード】蛍光プローブ / 機能性タンパク質 / がん / イメージング / 蛍光イメージング (他8件)
【概要】本研究課題において、我々は、機能性小分子と機能性タンパク質を協奏的に利用する独自のアプローチをとることで、①がん表面の抗原に結合して迅速かつ大きなactivationを示す蛍光プローブ ② bioorthogonalな蛍光プローブとレポーター酵素のペアを利用した、新規がん蛍光イメージング法 を開発することを目指している。 ①に関して、我々は、昨年度までにモデル抗原であるGFPに結合するだけで10倍...
❏生体内コラーゲンの分子状態の可視化と医療への応用を目指した新規環状ペプチドの開発(17K19502)
【研究テーマ】薬学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2019-03-31
【研究代表者】小出 隆規 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70322253)
【キーワード】コラーゲン / ペプチド / イメージング / 薬物送達 / がん (他6件)
【概要】コラーゲンは３重らせん構造をもつ。がんの周辺などでは、その３重らせん構造が変性したコラーゲンが存在すると考えられているが、それを検出できる有効なプローブは無かった。本研究では、緩んだ３重らせんにハイブリッド形成する既報ペプチドの設計を基にして、さらに高感度に変性コラーゲンを検出できるペプチドを開発した。このペプチドは、コラーゲン様ペプチドの環化２量体である。本物質は、既報の１本鎖ペプチドに比べて約...
❏生活習慣病に強相関する核酸メチル化の超高感度検出化学技術開発(15H02190)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】岡本 晃充 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60314233)
【キーワード】DNA / メチル化 / 脱メチル化 / ヒストン / 金属反応 (他19件)
【概要】われわれが開発した化学反応を基礎にして、高効率なエピジェネティクス検出研究を進めた。成果は次の通り。課題(i) 腫瘍不均一性を解くためのDNA反復配列に現れるメチル化の超高輝度検出、課題(ii) 腫瘍術後診断を効率化するDNA脱メチル化特異的反応生成物の超高性能分析、課題(iii) 遺伝子発現を制御するヒストン構造の化学的再現と解析 ...
【医歯薬学】薬学：視覚野 ／イメージンクを含む研究件
❏小区分47040:薬理学関連(0)
【研究テーマ】2018
【研究種目】脳梗塞
【研究期間】アストロサイト
【研究代表者】視覚野
【キーワード】神経細胞
【概要】スパインイメージングによって、個々のスパインにどのような情報が入力するかを計測し、それが細胞体の活動電位とどのように関係するかを調べる方法を開発した。GCaMP6sをcre-loxPを用いて、ごく少数の神経細胞だけに発現させ、その細胞のスパインの２光子カルシウムイメージングを行いながら、動物に様々な視覚刺激を提示した。 スパインのカルシウム流入は、主にNMDA受容体に依存し、シナプス前部からグルタ...
❏マウス高次視覚領野での領野特異的な情報表現の解明(19K07793)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (30723259)
【キーワード】視覚野 / デコーディング / 集団活動 / イメージング / マウス (他10件)
【概要】脳において情報は多数の神経細胞の集団活動に表現されると考えられているが、その詳細は不明な点が多い。本研究ではマウス大脳皮質視覚野での細胞集団による情報表現を調べた。ある画像をマウスに見せたときには、少数の神経細胞のみが活動するが、画像情報は活動する少数の細胞に安定して表現されていた。また、一次視覚野と二次視覚野の間で、細胞集団の活動には異なる画像特徴が表現されていることが示唆された。さらに、マウス...
❏脳梗塞後の組織炎症におけるアストロサイトの神経保護作用の可視化解析(18K14915)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】関谷 敬 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (40511374)
【キーワード】脳梗塞 / アストロサイト / 視覚野 / 神経細胞 / イメージング
【概要】脳梗塞は、神経細胞を中心とした、脳内の様々な細胞が関わる複雑な病態である。これまで、神経細胞死を中心として研究が進められてきたが、近年、アストロサイトなどの各種のグリア細胞や、脳血管を構成する細胞種なども、その病態に大きく関与することが指摘されている。本研究ではこれまでに、脳梗塞後の病態におけるアストロサイトの神経保護作用に注目して、さまざまな解析方法の確立に取り組んだ。梗塞後の梗塞巣拡大を忠実に...
【医歯薬学】薬学：キナーゼ ／イメージンクを含む研究件
❏分解制御型プローブの創案と展開(20685012)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】プローブ / 可視化 / キナーゼ / ユビキチン / タンパク質分解 (他10件)
【概要】分子イメージングにおいては,特定の生体イオンや生体分子を捕まえて光を発生する,いわゆるプローブと呼ばれる新しい分子の開発が必要となる.本研究では,様々な生命機能や疾患において極めて重要な分子過程であるタンパク質のリン酸化について,その生体内(in vivo)での動態を可視化計測する新しい原理のプローブ("分解制御型プローブ"と名付ける)の開発研究を行った. ...
❏発生と変性における細胞死による神経選択機構の分子遺伝学的基盤(15100007)
【研究テーマ】神経化学・神経薬理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2006
【研究代表者】三浦 正幸 東京大学, 大学院薬学系研究科, 教授 (50202338)
【キーワード】カスパーゼ / ショウジョバエ / 遺伝学 / 神経発生 / IAPファミリー (他20件)
【概要】ショウジョウバエ遺伝子の過剰発現スクリーニング(GSスクリーニング)を取り入れることで、神経細胞死シグナルの機能的的ゲノムスクリーニングを行った。ポリグルタミンによる神経細変性に関与する遺伝子として小胞体に存在する不良品蛋白質の輸送チャネル(Sec61α)を同定した。Sec61αは、分泌経路で合成される蛋白質の小胞体への移行と、小胞体関連タンパク質分解Endoplasmic Reticulum A...
【医歯薬学】薬学：神経細胞 ／イメージンクを含む研究件
❏脳梗塞後の組織炎症におけるアストロサイトの神経保護作用の可視化解析(18K14915)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】関谷 敬 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (40511374)
【キーワード】脳梗塞 / アストロサイト / 視覚野 / 神経細胞 / イメージング
【概要】脳梗塞は、神経細胞を中心とした、脳内の様々な細胞が関わる複雑な病態である。これまで、神経細胞死を中心として研究が進められてきたが、近年、アストロサイトなどの各種のグリア細胞や、脳血管を構成する細胞種なども、その病態に大きく関与することが指摘されている。本研究ではこれまでに、脳梗塞後の病態におけるアストロサイトの神経保護作用に注目して、さまざまな解析方法の確立に取り組んだ。梗塞後の梗塞巣拡大を忠実に...
❏脳細胞カルシウムシグナルの空間的分離とデコーディング(16K07316)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】坂内 博子 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40332340)
【キーワード】カルシウムイメージング / カルシウムシグナル / 細胞 / アストロサイト / カルシウムチャネル (他18件)
【概要】生物はCa2+を伝達物質として用いて、多様な生理機能の誘導を可能にしている。しかし、Ca2+がどのように多様な情報をエンコードしているかについては、未解明の点が多い。我々は、「local Ca2+センサー」を作成し、従来法では判別できなかったCa2+シグナルの由来を特定し、Ca2+シグナルの多様性を記述するためのlocal Ca2+センサーを開発した。このlocal Ca2+センサーを利用して脳の...
❏メモリー型蛍光プローブの創製(15K13720)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】環状核酸 / 蛍光 / メモリ / 細胞 / モデル小動物 (他8件)
【概要】生体イオンや生体分子の濃度変動に対して忠実に蛍光シグナルを変化させるタイプの従来の蛍光プローブは、当該イオン・分子の細胞内動態の解明に大きく貢献してきた。しかし、特に生体（in vivo）での蛍光イメージングにおいては、その“忠実な応答性”が技術的に大きな制約を与えることがある。本研究では、従来の忠実応答型の蛍光プローブとは一線を画する全く新しいタイプの“メモリー型蛍光プローブ”を創製し、当該蛍光...
【医歯薬学】薬学：薬学 ／イメージンクを含む研究件
❏ランタノイド金属イオン錯体の論理的分子設計による生体内可視化プローブの開発(24689003)
【研究テーマ】物理系薬学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2012-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】花岡 健二郎 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (70451854)
【キーワード】分析科学 / 分子認識 / 薬学 / 有機化学 / イメージング (他9件)
【概要】本研究において、ランタノイド金属イオン錯体の持つ優れた化学的特性を生命科学研究に応用することを目的に、低酸素環境や動脈硬化といった病態の可視化を目指した(1) MRIプローブおよび(2) 蛍光プローブといった2つのモダリティに対応した可視化プローブを論理的分子設計によって開発することを行った。これまでに、低酸素環境を認識してMRIシグナルが変化する機能性MRI造影剤や動脈硬化巣に集積・可視化するM...
❏動物個体での蛍光イメージングへの応用を目指した新規蛍光消光団の開発(24659042)
【研究テーマ】創薬化学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】花岡 健二郎 東京大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (70451854)
【キーワード】薬学 / 分析科学 / 有機化学 / in vivo イメージング / 蛍光 (他7件)
【概要】本研究において、近赤外光領域の蛍光色素であるSi-rhodamine (SiR)類を基礎骨格として、無蛍光性のQSY類と同様に、キサンテン環3,6位のN原子に芳香環を結合させることで無蛍光性にすることを行った。SiNQ類をデザイン・合成した結果、蛍光量子収率は溶媒のpHや極性に依存せず0.001以下であった。特にN原子がインドリン構造を形成しているSiNQ780は650ー900 nmと広範囲に吸収...
❏蛍光性バイオプローブを用いたアンタゴニストの新規スクリーニング法の開発(19790010)
【研究テーマ】化学系薬学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】堤 浩 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (70398105)
【キーワード】CXCR4 / アンタゴニスト / 蛍光 / イメージング / インターナリゼーション (他9件)
【概要】HIV感染、種々の固形癌の転移や血液癌の進行、慢性関節リウマチの炎症等に関与しているケモカイン受容体CXCR4に対して特異的に結合する蛍光性アンタゴニストの開発に成功した。この蛍光性アンタゴニストは、CXCR4リガンド候補化合物のスクリーニングプローブ、および細胞表面に存在するCXCR4の蛍光イメージングプローブとして有用であることを明らかにした。 ...
【医歯薬学】薬学：共焦点顕微鏡 ／イメージンクを含む研究件
❏造礁サンゴ生体内における石灰化機構の解明(22740336)
【研究テーマ】層位・古生物学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2010 - 2012
【研究代表者】中村 隆志 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 東工大特別研究員 (20513641)
【キーワード】造礁サンゴ / 古環境復元 / 石灰化 / モデル / 数値シミュレーション (他12件)
【概要】造礁サンゴの石灰化機構を解明するために、サンゴの生体内の反応や物質移動を詳細に記述したサンゴポリプモデルを開発した。このモデル研究によって、サンゴの石灰化に見られる"光に促進された石灰化(light-enhancedcalcification)"現象のメカニズムを明らかにし、数値シミュレーションの結果はこの現象を良く再現した。さらに、サンゴ骨格に記録される炭素同位体比の生物効果(v...
❏生きた細胞内における内在性mRNAの定量による遺伝子発現機構の解明(19870038)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】岡部 弘基 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (20455398)
【キーワード】イメージング / 核酸 / バイオテクノロジー / 生物物理 / 共焦点顕微鏡
【概要】近年、mRNA を標的にした遺伝子発現調節が精力的に研究されるなか、生細胞に内在するmRNA を検出することは、遺伝子発現機構の解明に必須の課題である。本研究では、生細胞内における特定の内在性mRNA発現量を計測することにより、その動態をリアルタイムに追跡する技術開発を目指した。内在性mRNAの標識には蛍光性アンチセンスプローブを用い、蛍光顕微鏡により生きた単一細胞内のプローブを定量的に解析するこ...
【医歯薬学】薬学：コラーゲン ／イメージンクを含む研究件
❏３次元組織培養モデルによるコラーゲンライブイメージングを用いた肝線維化機構の解析(21K18051)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】守矢 恒司 東京工業大学, 生命理工学院, 研究員 (60833556)
【キーワード】I型コラーゲン / イメージング / 肝星細胞 / コラーゲン / 肝線維化 (他7件)
【概要】本研究では、所属グループで開発された「可視化I型プロコラーゲン発現システム」を利用した3次元肝臓組織培養モデルを構築し、コラーゲン分子の視点から肝線維化発症機構を解明することを目的としている。肝臓内での持続的な炎症反応により静止期の肝星細胞が活性化することで、コラーゲンが過剰産生され、肝線維化が発症する。そこで2021年度は、コラーゲンの発現量から追跡できる、生理的発現量およびサイトカインなどの外...
❏生体内コラーゲンの分子状態の可視化と医療への応用を目指した新規環状ペプチドの開発(17K19502)
【研究テーマ】薬学およびその関連分野
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2017-06-30 - 2019-03-31
【研究代表者】小出 隆規 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70322253)
【キーワード】コラーゲン / ペプチド / イメージング / 薬物送達 / がん (他6件)
【概要】コラーゲンは３重らせん構造をもつ。がんの周辺などでは、その３重らせん構造が変性したコラーゲンが存在すると考えられているが、それを検出できる有効なプローブは無かった。本研究では、緩んだ３重らせんにハイブリッド形成する既報ペプチドの設計を基にして、さらに高感度に変性コラーゲンを検出できるペプチドを開発した。このペプチドは、コラーゲン様ペプチドの環化２量体である。本物質は、既報の１本鎖ペプチドに比べて約...
【医歯薬学】薬学：バイオイメージング ／イメージンクを含む研究件
❏単一細胞の超解像酸素分圧イメージング(19K12762)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】塚田 孝祐 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00351883)
【キーワード】超解像 / 酸素分圧 / イメージング / 代謝 / バイオイメージング (他8件)
【概要】回折限界を超える空間分解能で生細胞内の酸素濃度情報を可視化する手法の確立を目的とした．ガウシアンビームを分岐して一方で中空ビームを生成し，それぞれで対象を2次元走査し，得られた画像の差分を取ることで超解像を得た．まず，差分過程における輝度情報損失が少なく，高い空間分解能を得るための光学条件を決定し，実測実験からおよそ100 nmの分解能を達成した．さらに酸素分圧の定量に必要なリン光寿命を高速決定す...
❏生細胞内RNA動態の包括的可視化分析技術の創発(16H04162)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】吉村 英哲 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90464205)
【キーワード】RNA / 1分子計測(SMD) / ナノバイオ / イメージング / 細胞 (他8件)
【概要】本研究では独自開発したRNA標識技術mPUMテクノロジーを用いて、生細胞内RNAを1分子レベルから1細胞レベル、短時間の動態から長時間の可視化解析までを実現する分子ツール群の開発を目指した。1分子レベル・短時間の動態観察では二分割緑色蛍光タンパク質を用いたプローブを作製し、テロメア反復配列含有RNA(TERRA)と染色体テロメア領域、テロメア関連タンパク質の同時1分子追跡を実現し、未知の機能モデル...
❏高速バイオＡＦＭが拓く新構造生物学(24227005)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2012-05-31 - 2017-03-31
【研究代表者】安藤 敏夫 金沢大学, バイオAFM先端研究センター, 特任教授 (50184320)
【キーワード】走査プローブ顕微鏡 / 1分子計測・操作 / バイオイメージング / タンパク質 / 細胞 (他19件)
【概要】三つの課題に取り組んだ。課題1では、既に確立した高速AFMを利用して多様な蛋白質系で起こる動的プロセスを観察し、機能メカニズムに迫るとともに、従来技術では困難な天然変性蛋白質の構造解析が高速AFMで可能であることを実証した。課題2では、振動を起こさずに広域を高速走査する技術やイメージング中に試料を操作可能なインターラクティブ高速AFMを開発し、その有効性を実証した。また、カンチレバー走査方式の高速...
【医歯薬学】薬学：バイオテクノロジー ／イメージンクを含む研究件
❏生活習慣病に強相関する核酸メチル化の超高感度検出化学技術開発(15H02190)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】岡本 晃充 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60314233)
【キーワード】DNA / メチル化 / 脱メチル化 / ヒストン / 金属反応 (他19件)
【概要】われわれが開発した化学反応を基礎にして、高効率なエピジェネティクス検出研究を進めた。成果は次の通り。課題(i) 腫瘍不均一性を解くためのDNA反復配列に現れるメチル化の超高輝度検出、課題(ii) 腫瘍術後診断を効率化するDNA脱メチル化特異的反応生成物の超高性能分析、課題(iii) 遺伝子発現を制御するヒストン構造の化学的再現と解析 ...
❏蛍光クエンチ解消原理に基づく生物計測の新展開(24360336)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】上田 宏 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (60232758)
【キーワード】antibody / fluorescence quenching / immunoassay / cell-free translation / biochip (他19件)
【概要】我々が最近開発した，部位特異的に蛍光修飾した組換え抗体断片を使って各種抗原検出を高感度かつその場で迅速に行うことができる，新規免疫測定素子Quenchbody (Q-body)の基礎原理の確立と，各種の応用を目的として検討を行った。 従来の無細胞系に加えて細胞系でのFab型Q-body合成に成功し，これらを用いて新規な色素の発見，新規な修飾部位の発見，GFP変異体を用いた遺伝子にコードされたQ-b...
❏生きた細胞内における内在性mRNAの定量による遺伝子発現機構の解明(19870038)
【研究テーマ】生物物理学
【研究種目】若手研究(スタートアップ)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】岡部 弘基 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (20455398)
【キーワード】イメージング / 核酸 / バイオテクノロジー / 生物物理 / 共焦点顕微鏡
【概要】近年、mRNA を標的にした遺伝子発現調節が精力的に研究されるなか、生細胞に内在するmRNA を検出することは、遺伝子発現機構の解明に必須の課題である。本研究では、生細胞内における特定の内在性mRNA発現量を計測することにより、その動態をリアルタイムに追跡する技術開発を目指した。内在性mRNAの標識には蛍光性アンチセンスプローブを用い、蛍光顕微鏡により生きた単一細胞内のプローブを定量的に解析するこ...
【医歯薬学】薬学：in vitro ／イメージンクを含む研究件
❏骨リモデリング再現系を利用したshRNAスクリーニングによるカップリング解析(18K09718)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 特任研究員 (60443397)
【キーワード】骨リモデリング / イメージング / カップリング / スクリーニング / in vitro
【概要】本研究では申請者等の開発した、体内における骨リモデリングを体外で再現可能な系を応用して、スクリーニング系の開発を行った。培養上清を回収し、骨吸収マーカーであるCTX-Iおよび骨形成マーカーであるGla-Osteocalcinの濃度を測定し、これらを指標とすることで、骨リモデリングに影響を与える薬剤のスクリーニング系を確立した。また、骨リモデリング過程に影響を及ぼすと考えられるシグナル系の候補を選択...
❏骨代謝細胞ネットワークのインビトロにおける再構成と蛍光技術を駆使した時空間的解析(26670667)
【研究テーマ】整形外科学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】疋田 温彦 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (60443397)
【キーワード】骨リモデリング / カップリング / 骨モデリング / イメージング / in vitro (他8件)
【概要】骨の恒常性を制御している細胞間の相互作用を解明するために、これらの細胞と基質から成る生体内の環境を生体外で再構築し、2光子励起顕微鏡を用いた解析が可能な新規の系を確立した。 骨を形成する骨芽細胞を長期分化培養し、同一部位を経時的に観察することで、基質の増加、骨代謝を調節する骨細胞の出現、骨基質上の骨芽細胞の形態変化と言った骨モデリング過程で生じる現象を再現し、定量的に証明した。 さらに、長期培養骨...
【医歯薬学】薬学：糖鎖 ／イメージンクを含む研究件
❏癌細胞上での革新的化学合成と非侵襲的イメージングの融合による癌転移の可視化と制御(23681047)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】田中 克典 独立行政法人理化学研究所, 田中生体機能合成化学研究室, 准主任研究員 (00403098)
【キーワード】アザ電子環状反応 / 糖鎖 / 天然 / プローブ / タンパク質 (他17件)
【概要】報告者が開発した高速反応を用いて、温和な条件下で癌細胞表面を蛍光標識し、マウスに導入して、非侵襲的な分子イメージングで癌転移を可視化した。特に、細胞表層糖鎖遺伝子を操作した癌細胞について転移を検討し、糖鎖構造に起因する癌転移への影響を生きた動物レベルで検証した。一方、同様の高速反応を用いて、細胞表面に様々な糖鎖やPETイメージングのポジトロン放出核種を効率的に導入する手法を確立した。さらに、細胞表...
❏高速アザ電子環状反応によるPETイメージング法の開発と糖鎖付加機能性高分子の創成(19681024)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2007 - 2010
【研究代表者】田中 克典 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (00403098)
【キーワード】アザ電子環状反応 / PET / 標識化 / イメージング / 糖鎖 (他17件)
【概要】アザ電子環状反応を基盤とした高速標識プローブを開発した後、様々なペプチドやタンパク質のPETや非侵襲的蛍光イメージングに成功した。次いで、N-結合型糖鎖の汎用的固相合成法を確立した後、生体内での"糖鎖多価効果"を疑似化するために、効率的な糖鎖クラスター調製法やタンパク質や生細胞に対する糖鎖導入法を開発した。さらに、これらN-結合型糖鎖クラスターや糖鎖付加人工細胞を用いて、糖鎖構造に...
【医歯薬学】薬学：大脳皮質 ／イメージンクを含む研究件
❏青斑核の活動可視化によるアルツハイマー病の初期病態解明(21K06798)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】関谷 敬 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 特任助教 (40511374)
【キーワード】ノルアドレナリン / 青斑核 / 大脳皮質 / アルツハイマー病 / イメージング
【概要】アルツハイマー型認知症は、脳内における異常タンパク質の蓄積とともに、大脳皮質や海馬による情報処理に破綻をきたす病態である。社会の高齢化に伴い、社会的な重要度の高い疾患である。アルツハイマー病を含む認知症などの情報処理に関わる病態では、発症後からの治療では、情報処理回路を元の状態に戻すことは非常に困難である。そのため、認知症の発症を予測し、早期に診断することが望まれる。そこで、本研究では、これらの大...
❏マウス高次視覚領野での領野特異的な情報表現の解明(19K07793)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (30723259)
【キーワード】視覚野 / デコーディング / 集団活動 / イメージング / マウス (他10件)
【概要】脳において情報は多数の神経細胞の集団活動に表現されると考えられているが、その詳細は不明な点が多い。本研究ではマウス大脳皮質視覚野での細胞集団による情報表現を調べた。ある画像をマウスに見せたときには、少数の神経細胞のみが活動するが、画像情報は活動する少数の細胞に安定して表現されていた。また、一次視覚野と二次視覚野の間で、細胞集団の活動には異なる画像特徴が表現されていることが示唆された。さらに、マウス...
❏細胞集団での視覚特徴表現の学習依存的変化の解析(17K13276)
【研究テーマ】脳計測科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (30723259)
【キーワード】デコーディング / 大脳皮質 / 視覚野 / マウス / 2光子イメージング (他12件)
【概要】本研究ではマウスの大脳皮質一次視覚野における視覚情報表現及び学習による情報表現の変化の解明を目的とした。自然画像に含まれる情報は少数の細胞の活動から取り出すことができることを明らかにした。また、同じ画像を繰り返し提示した時に、神経活動はある程度のばらつきを示したのに対して、そこから得られる画像パターンは比較的ばらつきが少なく、再現性良く表現されていた。これらの結果から、マウスの一次視覚野では不安定...
【医歯薬学】薬学：ユビキチン ／イメージンクを含む研究件
❏分解制御型プローブの創案と展開(20685012)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】佐藤 守俊 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (00323501)
【キーワード】プローブ / 可視化 / キナーゼ / ユビキチン / タンパク質分解 (他10件)
【概要】分子イメージングにおいては,特定の生体イオンや生体分子を捕まえて光を発生する,いわゆるプローブと呼ばれる新しい分子の開発が必要となる.本研究では,様々な生命機能や疾患において極めて重要な分子過程であるタンパク質のリン酸化について,その生体内(in vivo)での動態を可視化計測する新しい原理のプローブ("分解制御型プローブ"と名付ける)の開発研究を行った. ...
❏膜タンパク質の細胞内選別輸送の分子機構(14104023)
【研究テーマ】細胞生物学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2002 - 2006
【研究代表者】中野 明彦 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (90142140)
【キーワード】タンパク質の分泌 / 積み荷の選別 / COPII小胞 / 試験管内再構成 / Sar1 GTPase (他23件)
【概要】主に出芽酵母を材料に用い,膜タンパク質の選別機構に関して以下のような研究成果を得た。 1)Rer1pを中心とした選別レセプターに関する研究:ゴルジ体膜タンパク質Rer1pは,ゴルジ体に誤って輸送されてきた一群の小胞体膜タンパク質の膜貫通領域の極性残基配列を直接認識し,COPI小胞を介して小胞体へと送り返す分子選別装置であることを明らかにした。 2)レクチン型選別レセプターに関する研究:レクチン様膜...
【医歯薬学】薬学：ライブイメージング ／イメージンクを含む研究件
❏３次元組織培養モデルによるコラーゲンライブイメージングを用いた肝線維化機構の解析(21K18051)
【研究テーマ】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31
【研究代表者】守矢 恒司 東京工業大学, 生命理工学院, 研究員 (60833556)
【キーワード】I型コラーゲン / イメージング / 肝星細胞 / コラーゲン / 肝線維化 (他7件)
【概要】本研究では、所属グループで開発された「可視化I型プロコラーゲン発現システム」を利用した3次元肝臓組織培養モデルを構築し、コラーゲン分子の視点から肝線維化発症機構を解明することを目的としている。肝臓内での持続的な炎症反応により静止期の肝星細胞が活性化することで、コラーゲンが過剰産生され、肝線維化が発症する。そこで2021年度は、コラーゲンの発現量から追跡できる、生理的発現量およびサイトカインなどの外...
❏側彎症発生における脳脊髄液動態の包括的検討(19K09561)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】八木 満 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (40338091)
【キーワード】ライブイメージング / 脳脊髄液 / 側弯症 / PTK7 / TIME-SLIP MRI (他9件)
【概要】AIS患者と健常者のTime-SLIP MRIを用いた脳脊髄液の解析ではTDはmain curveのcobb角、Lenke type、Risse sign、年齢と明らかな相関関係が認められなかった。一方でボランティアとの比較ではボランティア群でTDが低い傾向にあった。繊毛のマスター遺伝子であるPTK７を中枢神経系で生まれた後に特異的に欠損させるマウスでは脳脊髄液の灌流障害による水頭症および側湾の発...
❏内在ゲノム領域におけるヒストン修飾動態のリアルタイムイメージング(25650009)
【研究テーマ】分子生物学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】佐藤 優子 東京工業大学, 生命理工学研究科, 科学研究費研究員 (70435882)
【キーワード】エピジェネティクス / イメージング / クロマチン / ライブイメージング / 蛍光プローブ (他10件)
【概要】本課題は、ゲノムDNA配列上の任意の領域を認識する細胞内プローブを構築し、細胞分化過程における特定の遺伝子領域のヒストン修飾動態を観察することを目的とした。ゲノムDNA配列上に散在する中程度反復配列を抽出し、TALEsプローブの構築を試みたところ、生細胞で標的特異的に可視化できるものは得られなかった。一方で、ヒト培養細胞に導入したANCHORシステムと活性化型RNAポリメラーゼ特異的mintbod...
【医歯薬学】看護学：データベース ／イメージンクを含む研究件
❏高齢者のパーソナライズドケアを目指したイメージング看護学の確立(16H02694)
【研究テーマ】基礎看護学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】真田 弘美 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50143920)
【キーワード】イメージング / 褥瘡 / 点滴 / 尿意 / 超音波画像 (他16件)
【概要】本研究では、地域包括ケアシステムのスキームに適合した新たな看護ケアの提供手段として、「高齢者のパーソナライズドケアを目指したイメージング看護学の確立」を目指した。認知機能の低下により精神・身体の不快感・苦痛を正確に表出することのできない患者に対し、高齢者の精神状態、身体状態をモニタリングするセンサシステムを構築し、様々な異変を精度よく予測するアルゴリズムを提案することを目的とした。不快感、尿意、創...
❏化学発生生物学展開のためのホヤを用いた小分子化合物高速スクリーニング(20200034)
【研究テーマ】生物分子科学
【研究種目】新学術領域研究(研究課題提案型)
【研究期間】2008 - 2010
【研究代表者】堀田 耕司 慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (80407147)
【キーワード】ホヤ / ケミカルゲノミクス / 小分子化合物 / 創薬 / スクリーニング (他18件)
【概要】阻害剤のような化合物を用いると標的タンパク質の機能を簡便にノックダウンできるため、標的分子の機能類推が迅速にできる。発生の早いホヤとこのような化合物を組み合わせ高速・高精度な化合物による標的分子機能解析を目指した。本研究ではカタユウレイボヤを用いた化合物スクリーニング系を立ち上げ、実際に標的既知化合物を用いたホヤ標的分子の機能類推を行った。また、「過去の化合物とホヤに関する知見」を集約しまとめた。...
❏細胞極性形成機構の三次元網羅解析(18770207)
【研究テーマ】発生生物学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】堀田 耕司 慶應義塾大学, 理工学部, 助教 (80407147)
【キーワード】形態形成 / 細胞極性 / ホヤ / 三次元 / データベース (他9件)
【概要】ホヤ胚における体構築を共焦点レーザー顕微鏡により,3次元的に画像取得し,実際に1細胞レベルの解像度で個体全体を俯瞰できる画像データベースFABAおよびFABA2(http://chordate.bpni.bio.keio.ac.jp/faba2/2.0/top.html)を開発した.さらにこのFABAにおける3次元胚画像をもとに、原腸陥入期における個体全体の細胞の形態変化を定量化し脊索形成に重要な...
【医歯薬学】看護学：生体材料 ／イメージンクを含む研究件
❏分子イメージングを基軸とする生細胞内分子計測・光操作法の開発(26220805)
【研究テーマ】分析化学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2014-05-30 - 2019-03-31
【研究代表者】小澤 岳昌 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40302806)
【キーワード】バイオ分析 / イメージング / 光操作 / 蛍光 / 発光 (他14件)
【概要】生細胞内の分子の素過程をネットワークとして理解するために，生体分子を可視化および操作するための新たな分析方法を確立した．具体的には，１）小数生体分子の可視化・定量法，２）光による酵素活性制御法，３）Gタンパク質共役受容体活性を制御する光操作法を開発した．開発した方法は，基礎生命科学研究の基盤技術になるとともに，医学や農学や創薬分野等における革新的技術となる． ...
❏整形外科領域の抗菌性生体材料の開発と感染性疾患の治療(23592199)
【研究テーマ】整形外科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】石井 賢 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (00276289)
【キーワード】感染症 / 整形外科学 / 細菌 / イメージング / 抗菌 (他11件)
【概要】本研究では過去の報告がない新たな再現性のある、定量的マウス骨髄炎モデルと軟部組織感染症モデルを作成した。 また、整形外科領域における感染性疾患に対する新規抗菌インプラントと抗生物質を用いたドラッグデリバリーシステムを開発した。これらの技術は臨床現場で問題となっている感染症や手術部位感染症に対して極めて有効である。 これらの技術を基に現在複数の企業と提携して、臨床応用へ向けた準備を進めている。 ...
【医歯薬学】看護学：海馬 ／イメージンクを含む研究件
❏エピソード記憶形成における歯状回カンナビノイドシグナルの役割解明(21K07539)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2021-04-01 - 2024-03-31
【研究代表者】神出 誠一郎 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (30376454)
【キーワード】海馬 / 苔状細胞 / カンナビノイド / イメージング / エピソード記憶
【概要】内因性カンナビノイドは細胞膜から産生される脂溶性の物質で、脳内で逆行性神経伝達物質として作用し、カンナビノイドCB1受容体を介して記憶・情動・食欲などを制御していることが知られている。CB1受容体は多くの脳部位で発現がみとめられるが、特に海馬歯状回の苔状細胞の軸索終末に強く発現し、精神疾患横断的に呈する認知機能障害の発症機序と関連が注目されている。本研究では、海馬が関連しているエピソード記憶の形成...
❏in vivo脳深部で多ニューロン活動を可視化する一次世代ツールを目指して(19659013)
【研究テーマ】生物系薬学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】池谷 裕二 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 准教授 (10302613)
【キーワード】イメージング / in vivo / 血管 / 海馬 / カルシウム (他6件)
【概要】多ニューロン活動のカルシウム画像法は次世代ツールとして注目されているが、しかしながら、現時点では、脳スライス標本において成功を収めていたに過ぎなかった。そこで、本研究では、この新技法を個体動物の脳に応用し、生きた動物でニューロン活動を記録することに挑戦した。しかも、大脳皮質のような脳の表層部位ではなく、脳の深部での観測法を確立を試みた。とりわけ従来はまったく不可能であった海馬からの記録に挑戦した。...
❏神経可塑性に伴う回路レベルでの機能変化の解析と薬理学的検討(17689004)
【研究テーマ】生物系薬学
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2005 - 2007
【研究代表者】池谷 裕二 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 准教授 (10302613)
【キーワード】イメージング / カルシウム / 神経回路 / 海馬 / カルシウム画像化 (他6件)
【概要】ニポウ板の回転数を高めることで世界最高の超高速fMCIに成功した。現在の最高到達点は2000 Hzであるが、しかし、実用的には500Hzで撮影するのが無難であるように思われる。スパイク高速自動検出方法を確立した。これによってスパイク抽出過程における人為的なミスを大幅に減らすことができた。現在、学術論文としてまとめている。マウス急性スライス標本でカルシウム色素の負荷率の部位差を詳細に検討し、こちらも...
【医歯薬学】看護学：生理学 ／イメージンクを含む研究件
❏腸内細菌代謝産物による消化管ホルモン分泌調節メカニズムの解明(17K08529)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (80415231)
【キーワード】開口分泌 / イメージング / 生理学 / シグナル伝達 / 消化管ホルモン
【概要】消化管ホルモンであるグルカゴン様ペプチド-１（GLP-1）は、小腸内分泌L細胞から分泌され、食餌由来成分や腸内細菌代謝産物により、分泌される。しかし、その詳細な制御機構は不明である。腸内細菌代謝産物の一種であるL-グルタミンを小腸内分泌L細胞に投与すると、GLP-1分泌が促進された。このL細胞には、味覚受容体の一種であるTAS1R3が発現していた。そこで、TAS1R3変異小腸内分泌L細胞を作成し、...
❏開口放出様式を制御する分子機構の可視化解析(18689008)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (80415231)
【キーワード】可視化 / 生体分子 / 生理学 / 蛋白質 / 脳・神経 (他15件)
【概要】私達の身体は環境変化に対応するため、ホルモンを分泌することにより体内の恒常性を一定に保っている。この機構の破綻は、アレルギー、糖尿病等の種々の疾患に直結する。しかしホルモン分泌の詳細な分子メカニズムについては解明されていない。そこで、超高感度、超高解像度を持つ蛍光顕微鏡を新規開発し、内分泌細胞から起こるホルモン分泌反応を直接可視化計測することに成功した。そして、ホルモン分泌制御機構の詳細な分子メカ...
❏2光子励起ケイジド試薬を用いたグルタミン酸受容体機能分布とカルシウム動態の可視化(15700309)
【研究テーマ】神経・筋肉生理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2003 - 2004
【研究代表者】松崎 政紀 生理学研究所, 細胞器官研究系, 助手 (50353438)
【キーワード】中枢神経細胞 / 神経生理学 / 超短パルスレーザー / ケイジド試薬 / グルタミン酸 (他12件)
【概要】これまでケイジドグルタミン酸を2光子励起法で活性化する手法により、海馬錐体細胞において、機能的AMPA受容体発現とスパイン形態に強い相関があることを見出してきた。そこで本研究において、可塑性に重要な役割を果たすNMDA受容体の機能と、スパイン形態との間の関係性を調べることを行った。実験方法としては、海馬錐体細胞にホールセルを行い、低親和性カルシウム指示薬と、細胞形態を同定するためのAlexa594...
【医歯薬学】看護学：エピジェネテイクス ／イメージンクを含む研究件
❏植物再分化を制御するクロマチン構造変換メカニズムのイメージング解析(19H03259)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】松永 幸大 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (40323448)
【キーワード】イメージング / ヒストン修飾 / 再生 / エピジェネティクス / 転写活性化 (他9件)
【概要】植物は再分化する時、遺伝子の発現を待機状態にする現象・エピジェネティクス・プライミングの分子メカニズムを明らかにすることができた。このエピジェネティクス・プライミングは、ヒストン脱メチル化酵素LYSINE-SPECIFIC DEMETHYLASE 1-LIKE 3（LDL3）により制御されることを明らかにした（Nature Commun., 2019）。また、RNAポリメラーゼ酵素（RNAPII）...
❏生活習慣病に強相関する核酸メチル化の超高感度検出化学技術開発(15H02190)
【研究テーマ】生体関連化学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】岡本 晃充 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (60314233)
【キーワード】DNA / メチル化 / 脱メチル化 / ヒストン / 金属反応 (他19件)
【概要】われわれが開発した化学反応を基礎にして、高効率なエピジェネティクス検出研究を進めた。成果は次の通り。課題(i) 腫瘍不均一性を解くためのDNA反復配列に現れるメチル化の超高輝度検出、課題(ii) 腫瘍術後診断を効率化するDNA脱メチル化特異的反応生成物の超高性能分析、課題(iii) 遺伝子発現を制御するヒストン構造の化学的再現と解析 ...
❏内在ゲノム領域におけるヒストン修飾動態のリアルタイムイメージング(25650009)
【研究テーマ】分子生物学
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31
【研究代表者】佐藤 優子 東京工業大学, 生命理工学研究科, 科学研究費研究員 (70435882)
【キーワード】エピジェネティクス / イメージング / クロマチン / ライブイメージング / 蛍光プローブ (他10件)
【概要】本課題は、ゲノムDNA配列上の任意の領域を認識する細胞内プローブを構築し、細胞分化過程における特定の遺伝子領域のヒストン修飾動態を観察することを目的とした。ゲノムDNA配列上に散在する中程度反復配列を抽出し、TALEsプローブの構築を試みたところ、生細胞で標的特異的に可視化できるものは得られなかった。一方で、ヒト培養細胞に導入したANCHORシステムと活性化型RNAポリメラーゼ特異的mintbod...
【医歯薬学】看護学：脳・神経 ／イメージンクを含む研究件
❏神経線維イメージングを用いた脳回路原理の探究(26250003)
【研究テーマ】神経生理学・神経科学一般
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2018-03-31
【研究代表者】池谷 裕二 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (10302613)
【キーワード】神経線維 / 樹状突起 / 軸索 / カルシウム / スパイン (他9件)
【概要】光学測定系を工夫・改善し、300個以上のシナプスから100 Hzという高速での撮影を可能にした。この革新的な新技術を用いて、 i）海馬CA3野樹状突起の回路演算様式を解析した結果、興奮性入力と抑制性入力のバランスが線維の局所では崩れていることを見出した。この結果はCell Report誌で発表した。 ii）経験によって一度活動したCA1野神経細胞は、上流のCA3野からの精密な軸索回路による特異的入...
❏シナプス活動を可視化して時空間特性に迫る(23800019)
【研究テーマ】神経・筋肉生理学
【研究種目】研究活動スタート支援
【研究期間】2011
【研究代表者】高橋 直矢 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教 (80609842)
【キーワード】神経科学 / 脳・神経 / 神経 / ニューロン / シナプス (他10件)
【概要】新規に開発した大規模スパインイメージング法を用いて、海馬ニューロンの樹状突起におけるシナプス入力の時空間パターンを観察することに成功した。興奮性ニューロンにおいては近傍のスパインが同時に活動していたことから、同期入力が樹状突起の局所に集約されていることが見いだされた。一方で、Parvalbumin陽性の抑制性ニューロンにおいては同期入力が分散型であることを見いだし、ニューロン種特異的なシナプス入力...
❏開口放出様式を制御する分子機構の可視化解析(18689008)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2006 - 2008
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (80415231)
【キーワード】可視化 / 生体分子 / 生理学 / 蛋白質 / 脳・神経 (他15件)
【概要】私達の身体は環境変化に対応するため、ホルモンを分泌することにより体内の恒常性を一定に保っている。この機構の破綻は、アレルギー、糖尿病等の種々の疾患に直結する。しかしホルモン分泌の詳細な分子メカニズムについては解明されていない。そこで、超高感度、超高解像度を持つ蛍光顕微鏡を新規開発し、内分泌細胞から起こるホルモン分泌反応を直接可視化計測することに成功した。そして、ホルモン分泌制御機構の詳細な分子メカ...
【医歯薬学】看護学：看護理工学 ／イメージンクを含む研究件
❏インピーダンストモグラフィ法に基づくシート型創傷モニタリングシステムの開発(20H04560)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】森 武俊 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (20272586)
【キーワード】看護工学 / 看護理工学 / 静脈 / 血流 / 褥瘡 (他10件)
【概要】本研究は，在宅患者・療養型施設患者の抱える褥瘡・スキンテア等の慢性創傷の常時モニタリングを目指したシステムを開発するものである．医療プロフェッショナルが頻回に訪問できないような患者の創傷周囲から電気インピーダンスのスペクトロスコピィで逐次計測し創傷周囲取り囲み型トモグラフィにより創部の状態・深度を常時推定する技術を開発し，デバイスとして実装する．目的は，在宅あるいは療養型施設患者の抱える慢性創傷を...
❏高齢者のパーソナライズドケアを目指したイメージング看護学の確立(16H02694)
【研究テーマ】基礎看護学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】真田 弘美 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50143920)
【キーワード】イメージング / 褥瘡 / 点滴 / 尿意 / 超音波画像 (他16件)
【概要】本研究では、地域包括ケアシステムのスキームに適合した新たな看護ケアの提供手段として、「高齢者のパーソナライズドケアを目指したイメージング看護学の確立」を目指した。認知機能の低下により精神・身体の不快感・苦痛を正確に表出することのできない患者に対し、高齢者の精神状態、身体状態をモニタリングするセンサシステムを構築し、様々な異変を精度よく予測するアルゴリズムを提案することを目的とした。不快感、尿意、創...
【医歯薬学】看護学：抗体 ／イメージンクを含む研究件
❏蛍光クエンチ解消原理に基づく生物計測の新展開(24360336)
【研究テーマ】生物機能・バイオプロセス
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31
【研究代表者】上田 宏 東京工業大学, 資源化学研究所, 教授 (60232758)
【キーワード】antibody / fluorescence quenching / immunoassay / cell-free translation / biochip (他19件)
【概要】我々が最近開発した，部位特異的に蛍光修飾した組換え抗体断片を使って各種抗原検出を高感度かつその場で迅速に行うことができる，新規免疫測定素子Quenchbody (Q-body)の基礎原理の確立と，各種の応用を目的として検討を行った。 従来の無細胞系に加えて細胞系でのFab型Q-body合成に成功し，これらを用いて新規な色素の発見，新規な修飾部位の発見，GFP変異体を用いた遺伝子にコードされたQ-b...
❏Deliver-bodyを用いた抗体導入による細胞イメージング(20700376)
【研究テーマ】医用生体工学・生体材料学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2008 - 2009
【研究代表者】三重 正和 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 助教 (40334528)
【キーワード】抗体 / イメージング / 抗体導入 / luciferase / 細胞内分子
【概要】本研究では、細胞膜透過能を有するペプチド配列と抗体結合タンパク質との融合タンパク質を用いて抗体を細胞内に導入し、生細胞内タンパク質をイメージングすることを目的とした。可視化の方法として、抗原の異なる部位を認識する2種類の抗体を細胞内に導入し、両者が細胞内抗原に結合した際にのみシグナルが得られるシステムの構築を試みた。その結果、細胞外において、このシステムが機能することを示し、今後の更なる研究により...
【医歯薬学】看護学：サイトカイン ／イメージンクを含む研究件
❏肝臓の炎症・再生・病態を制御する細胞間相互作用(26253023)
【研究テーマ】実験病理学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】宮島 篤 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (50135232)
【キーワード】炎症 / 再生 / 線維化 / サイトカイン / イメージング (他13件)
【概要】種々の病因による肝炎から肝幹／前駆細胞の活性化を介した再生応答を、肝臓構成細胞間の相互作用に着目して解析を行った。炎症により肝前駆細胞の活性化を伴う胆管増生は胆管の増殖を伴うリモデリングであることを細胞系譜解析および肝臓の３次元構造の可視化法により示した。さらに、増殖性の胆管細胞は胆管の末端部に局在すること、増殖を始めた細胞の運命はstochasticに決まることを見いだした。また、肝臓でのサイト...
❏腸管局所樹状細胞における抑制性シグナルの同定と炎症性腸疾患(19390137)
【研究テーマ】免疫学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】本田 賢也 大阪大学, 医学系・研究科, 准教授 (60334231)
【キーワード】サイトカイン / 粘膜免疫 / 樹状細胞 / イメージング / インターロイキン (他8件)
【概要】腸管樹状細胞を機能的に細分化し、シグナル伝達機構を明らかにし、炎症性腸疾患との関わりを検討することを目的として研究を推進した。新たにCD70が活性化型と抑制型樹状細胞を区別するバイオマーカーとして利用できることが明らかにした。CD70は消化管粘膜固有層特異的に存在する樹状細胞集団の一部において高発現しており、他の臓器にはそのような細胞を認めなかった。更にCD70陽性粘膜固有層樹状細胞は、細胞外AT...
【医歯薬学】看護学：シグナル伝達 ／イメージンクを含む研究件
❏カルシニューリンの光操作による神経機能の解明(17K13270)
【研究テーマ】基盤・社会脳科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】藤井 哉 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (80717546)
【キーワード】蛍光イメージング / 神経可塑性 / Ca2+シグナリング / 光操作 / シナプス可塑性 (他11件)
【概要】カルシニューリンは記憶・学習に重要な役割を果たしていますが、どうやってその機能を実現しているかを理解するためには、生きた神経細胞でその動きや酵素活性を「見える化」し、人為的に操作する手法が必要になります。本研究では、カルシニューリンとCaMKIIの動きを「見える化」し、以前申請者が開発した光刺激と酵素活性を計測する方法を改良し、より細かく速い応答を見えるようにしました。そして、人為的な光刺激によっ...
❏腸内細菌代謝産物による消化管ホルモン分泌調節メカニズムの解明(17K08529)
【研究テーマ】生理学一般
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31
【研究代表者】坪井 貴司 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (80415231)
【キーワード】開口分泌 / イメージング / 生理学 / シグナル伝達 / 消化管ホルモン
【概要】消化管ホルモンであるグルカゴン様ペプチド-１（GLP-1）は、小腸内分泌L細胞から分泌され、食餌由来成分や腸内細菌代謝産物により、分泌される。しかし、その詳細な制御機構は不明である。腸内細菌代謝産物の一種であるL-グルタミンを小腸内分泌L細胞に投与すると、GLP-1分泌が促進された。このL細胞には、味覚受容体の一種であるTAS1R3が発現していた。そこで、TAS1R3変異小腸内分泌L細胞を作成し、...
❏神経細胞における動的な生化学情報処理機構の解明(26830043)
【研究テーマ】神経化学・神経薬理学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】藤井 哉 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (80717546)
【キーワード】Ca2+シグナル / シナプス可塑性 / シナプス / シグナル伝達 / 神経科学 (他11件)
【概要】脳機能を理解するためには、複雑な脳の中での神経活動とそれによって活性化される生化学反応を計測し、演算を理解する必要がある。神経細胞での生化学演算を計測するために、本研究では非常にダイナミックレンジを改善した新型のCa2+依存的酵素に対するプローブを開発した。そして、これらのプローブを用いて、Ca2+依存的リン酸化酵素(CaMKII)と脱リン酸化酵素(カルシニューリン)の活性化の時空間的プロファイル...
【医歯薬学】看護学：放射線 ／イメージンクを含む研究件
❏カルシウムイメージングとプロテオミクスの融合による放射線感受性メカニズムの解明(20K08100)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】榎本 敦 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (20323602)
【キーワード】MAP3Ks / カルシウム / カルパイン / ハイパーサーミア / 放射線増感 (他13件)
【概要】本研究は、放射線増感に直結する原因タンパク質を生化学的アプローチにより同定し、放射線あるいは他の療法との併用による抗腫瘍効果における真の標的を明らかにするとともに創薬に向けた土台を構築することを目的とする。正常細胞と様々な癌組織由来の培養細胞を用いて、エックス線や温熱などの単独あるいは併用時によるタンパク質の挙動について二次元電気泳動および質量分析装置を使用したプロテオーム解析を実施した。その結果...
❏脱励起ガンマ線計測による複数プローブ同時イメージング陽電子断層撮影法の開発(15H04770)
【研究テーマ】医学物理学・放射線技術学
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】福地 知則 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 研究員 (40376546)
【キーワード】核医学 / イメージング / 陽電子放射断層撮影 / PET / ガンマ線 (他16件)
【概要】陽電子放射断層撮影法は、生体深部の放射性プローブ分布を非侵襲的に可視化する核医学イメージング手法である。本研究では、従来のPETでは困難であった複数のプローブの同時イメージングを可能とする新原理の装置を開発した。開発した装置により、Na-22とF-18-FDGを同時投与したマウスを撮像し、両プローブの異なる分布を画像化することで基本原理を実証した。また、開発した装置の臨床応用を見込んだ核種Sc-4...
【医歯薬学】看護学：視覚 ／イメージンクを含む研究件
❏マウス高次視覚領野での領野特異的な情報表現の解明(19K07793)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 講師 (30723259)
【キーワード】視覚野 / デコーディング / 集団活動 / イメージング / マウス (他10件)
【概要】脳において情報は多数の神経細胞の集団活動に表現されると考えられているが、その詳細は不明な点が多い。本研究ではマウス大脳皮質視覚野での細胞集団による情報表現を調べた。ある画像をマウスに見せたときには、少数の神経細胞のみが活動するが、画像情報は活動する少数の細胞に安定して表現されていた。また、一次視覚野と二次視覚野の間で、細胞集団の活動には異なる画像特徴が表現されていることが示唆された。さらに、マウス...
❏大脳皮質視覚野の細胞集団における注意の視覚表現への影響(15K16573)
【研究テーマ】脳計測科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (30723259)
【キーワード】デコーディング / 視覚 / イメージング / 脳 / 注意 (他6件)
【概要】本研究では神経細胞集団による感覚情報の表現および、その状況依存的な修飾の解明を目的とした。特に、マウスの大脳皮質視覚野を対象として、集団神経活動での自然画像の表現や視覚弁別課題中の視覚応答を調べた。成果として、マウス一次視覚野においては、個々の細胞が表現する情報が多様であることで、少数の細胞により自然画像の表現が可能になっていることを明らかにした。また、予備実験の結果からマウス視覚野の視覚応答は弁...
【医歯薬学】看護学：学習 ／イメージンクを含む研究件
❏細胞集団での視覚特徴表現の学習依存的変化の解析(17K13276)
【研究テーマ】脳計測科学
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31
【研究代表者】吉田 盛史 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (30723259)
【キーワード】デコーディング / 大脳皮質 / 視覚野 / マウス / 2光子イメージング (他12件)
【概要】本研究ではマウスの大脳皮質一次視覚野における視覚情報表現及び学習による情報表現の変化の解明を目的とした。自然画像に含まれる情報は少数の細胞の活動から取り出すことができることを明らかにした。また、同じ画像を繰り返し提示した時に、神経活動はある程度のばらつきを示したのに対して、そこから得られる画像パターンは比較的ばらつきが少なく、再現性良く表現されていた。これらの結果から、マウスの一次視覚野では不安定...
❏記憶学習において働くインスリンシグナル伝達経路の新奇制御機構の解明(21700345)
【研究テーマ】神経科学一般
【研究種目】若手研究(B)
【研究期間】2009 - 2010
【研究代表者】富岡 征大 東京大学, 理学系研究科, 助教 (40466800)
【キーワード】インスリン / PI3キナーゼ / シグナル伝達 / 感覚応答 / 行動 (他11件)
【概要】インスリンシグナル伝達は、エネルギー代謝などの末梢における働きに加えて、中枢神経系においても働く重要な分子経路である。私は、線虫の摂食に関連した学習において働くインスリン様シグナル伝達経路に着目し、その詳しい制御機構を明らかにすることを目的として研究を行った。主な研究成果として、線虫のインスリン様分子INS-1は餌の感覚応答に関わる神経から分泌され、学習に必要な化学物質受容神経に作用し、この神経の...
【医歯薬学】看護学：分子標的治療 ／イメージンクを含む研究件
❏腎癌幹細胞ニッチを掌握する解析基盤の構築とがん組織不均一性の理解(19H03792)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【研究代表者】田中 伸之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60445244)
【キーワード】腎細胞癌 / 分子標的治療 / 免疫治療 / イメージング / シークエンス (他13件)
【概要】本研究で我々は、癌幹細胞やその癌幹細胞が生息する「立体的な癌幹細胞ニッチ」の解明に必要な研究基盤を整備した。①マウス腫瘍由来の「細胞単離→シングルセルRNAシークエンス」プロトコールは、ヒト腫瘍でも応用可能と考える。マウス腫瘍を最新のICELL8 cx Single-Cell System を利用し、8000を超える細胞のシークエンスを実装した、②独自のイメージング技術：DIIFCO法を臨床組織で...
❏腫瘍内不均一性を可視化する次世代癌イメージングを用いた薬剤感受性の予測モデル構築(18K19482)
【研究テーマ】
【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31
【研究代表者】田中 伸之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (60445244)
【キーワード】腎細胞癌 / ライトシート顕微鏡 / 膨張顕微鏡法 / 分子標的治療 / 免疫治療 (他8件)
【概要】本研究では、次世代イメージング「ライトシート顕微鏡・膨張顕微鏡法」を利用し腫瘍内不均一性を立体視する。我々は、この技術基盤として新規3次元イメージングパイプライン：DIIFCO法を、実際の臨床組織で実装に移した。膨張顕微鏡法も、光学顕微鏡の回折限界を乗り越える最新の研究手法である。腎癌組織マイクロアレイを利用して、我々は組織膨張下にDIIFCO法でin situ hybridizationを行うプ...
❏整形外科領域の抗菌性生体材料の開発と感染性疾患の治療(23592199)
【研究テーマ】整形外科学
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2011 - 2013
【研究代表者】石井 賢 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (00276289)
【キーワード】感染症 / 整形外科学 / 細菌 / イメージング / 抗菌 (他11件)
【概要】本研究では過去の報告がない新たな再現性のある、定量的マウス骨髄炎モデルと軟部組織感染症モデルを作成した。 また、整形外科領域における感染性疾患に対する新規抗菌インプラントと抗生物質を用いたドラッグデリバリーシステムを開発した。これらの技術は臨床現場で問題となっている感染症や手術部位感染症に対して極めて有効である。 これらの技術を基に現在複数の企業と提携して、臨床応用へ向けた準備を進めている。 ...
【医歯薬学】看護学：褥瘡 ／イメージンクを含む研究件
❏インピーダンストモグラフィ法に基づくシート型創傷モニタリングシステムの開発(20H04560)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】森 武俊 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (20272586)
【キーワード】看護工学 / 看護理工学 / 静脈 / 血流 / 褥瘡 (他10件)
【概要】本研究は，在宅患者・療養型施設患者の抱える褥瘡・スキンテア等の慢性創傷の常時モニタリングを目指したシステムを開発するものである．医療プロフェッショナルが頻回に訪問できないような患者の創傷周囲から電気インピーダンスのスペクトロスコピィで逐次計測し創傷周囲取り囲み型トモグラフィにより創部の状態・深度を常時推定する技術を開発し，デバイスとして実装する．目的は，在宅あるいは療養型施設患者の抱える慢性創傷を...
❏高齢者のパーソナライズドケアを目指したイメージング看護学の確立(16H02694)
【研究テーマ】基礎看護学
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【研究代表者】真田 弘美 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (50143920)
【キーワード】イメージング / 褥瘡 / 点滴 / 尿意 / 超音波画像 (他16件)
【概要】本研究では、地域包括ケアシステムのスキームに適合した新たな看護ケアの提供手段として、「高齢者のパーソナライズドケアを目指したイメージング看護学の確立」を目指した。認知機能の低下により精神・身体の不快感・苦痛を正確に表出することのできない患者に対し、高齢者の精神状態、身体状態をモニタリングするセンサシステムを構築し、様々な異変を精度よく予測するアルゴリズムを提案することを目的とした。不快感、尿意、創...
【医歯薬学】看護学：遺伝学 ／イメージンクを含む研究件
❏インテリジェント指向性進化法の創出と酵母への展開(20H00317)
【研究テーマ】
【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31
【研究代表者】合田 圭介 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70518696)
【キーワード】指向性進化法 / 酵母 / 遺伝学 / イメージング / 微生物 (他7件)
【概要】本研究は、2018年に研究代表者らが多分野の最先端技術を結集させて開発した独自技術であるインテリジェント画像活性細胞選抜法（Intelligent Image-Activated Cell Sorting; iIACS）[Nitta et al, Cell 175, 266 (2018)]を基盤に、従来手法よりも1000倍以上高速で深層学習を用いたリアルタイム多変量分析による指向性進化法「インテリ...
❏デンジャーシグナル受容の可視化と遺伝学的制御機構(19659015)
【研究テーマ】生物系薬学
【研究種目】萌芽研究
【研究期間】2007 - 2008
【研究代表者】三浦 正幸 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (50202338)
【キーワード】カスパーゼ / イメージング / 傷害 / 遺伝学 / ショウジョウバエ
【概要】カスパーゼは細胞死のメディエーターとして機能するシステインプロテアーゼであり、生体防御機構においても重要な役割を担うことが知られている。そこで、カスパーゼの活性化を可視化するツールとして、FRETを用いたインディケーター、SCAT3(Sensor for activated CAspases based on FRET)を発現するショウジョウバエ系統を作製した。ショウジョウバエの脂肪体は感染時に抗...
❏発生と変性における細胞死による神経選択機構の分子遺伝学的基盤(15100007)
【研究テーマ】神経化学・神経薬理学
【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2003 - 2006
【研究代表者】三浦 正幸 東京大学, 大学院薬学系研究科, 教授 (50202338)
【キーワード】カスパーゼ / ショウジョバエ / 遺伝学 / 神経発生 / IAPファミリー (他20件)
【概要】ショウジョウバエ遺伝子の過剰発現スクリーニング(GSスクリーニング)を取り入れることで、神経細胞死シグナルの機能的的ゲノムスクリーニングを行った。ポリグルタミンによる神経細変性に関与する遺伝子として小胞体に存在する不良品蛋白質の輸送チャネル(Sec61α)を同定した。Sec61αは、分泌経路で合成される蛋白質の小胞体への移行と、小胞体関連タンパク質分解Endoplasmic Reticulum A...
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