Development of a 3D fluorescence lifetime imaging flow cytometer and analysis of drug response in cancer cell populations

开发 3D 荧光寿命成像流式细胞仪并分析癌细胞群中的药物反应

• 批准号: 21J10600
• 负责人: 菅野 寛志
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J10600/
• 关键词: 蛍光寿命; イメージング; イメージングフローサイトメトリー; 高速イメージング; がん細胞; 蛍光; COVID-19

前年度に完成させたハイスループットな２次元蛍光寿命イメージングフローサイトメーターの実証実験を行った。その結果、これまで実現不可能であった蛍光寿命画像による大規模な単一細胞解析が可能になり、細胞内部に存在する蛍光分子の微小環境を統計的に解析できることを示した。具体的には、蛍光ビーズや蛍光染色した生細胞群を、2 m/s以上の高速でマイクロチャネル内に流し込み、異なる周波数で強度変調させた励起ビーム列を照射することで、高速（10,000イベント/秒以上）かつ高空間分解能（0.8マイクロメートル）の蛍光寿命画像の取得を実験的に実証した。実験では、複数種類の蛍光ビーズを混合して撮像し、それぞれの蛍光寿命値によって、蛍光ビーズが正しく分離できることを確かめた。また、細胞核を染色したユーグレナ細胞を撮像し、細胞核から生じる蛍光の蛍光寿命値と、葉緑素から生じる自家蛍光の蛍光寿命値が異なることを確かめた。さらに、開発した蛍光寿命イメージングフローサイトメーターのバイオメディカル分野における有用性を示すため、薬剤投与によって引き起こされるがん細胞群の細胞内構造変化を解析し、従来の蛍光強度によるイメージングフローサイトメトリーでは取得困難な結果を得ることができた。本技術は、がん患者の血液検査、病理診断等に応用することで、抗がん剤治療の効果やがん細胞群の抵抗性を評価するためのフレームワークを提供することができると期待される。

Annual に completed before さ せ た ハ イ ス ル ー プ ッ ト な 2 yuan 蛍 light life イ メ ー ジ ン グ フ ロ ー サ イ ト メ ー タ ー の be card be 験 を line っ た. そ の results, こ れ ま で be impossible now で あ っ た 蛍 light life portrait に よ る large-scale な 単 analytical が cells may be に な り, exist within the cell に す る 蛍 molecular の tiny light environment を statistical analytical で に き る こ と を shown し た. Specific に 蛍 and 蛍 light ビ and ズや蛍 light staining of the <s:1> た cell population を, 2 M/s above の high-speed で マ イ ク ロ チ ャ ネ ル streams し に 込 み, different な る cycle for で strength - adjustable さ せ た wound up ビ ー ム column を irradiation す る こ と で, high speed (10000 イ ベ ン ト / SEC) か つ high spatial decomposition can (0.8 マ イ ク ロ メ ー ト ル) の 蛍 light life portrait の obtain を be 験 に of card be し た. Be 験 で は, plural kinds の 蛍 light ビ ー ズ を mixed し て pinch of like し, そ れ ぞ れ の 蛍 light life numerical に よ っ て 蛍 light ビ ー ズ が is し く separation で き る こ と を か indeed め た. ま た, nucleus を dyeing し た ユ ー グ レ を pinch of like し ナ cells, the nucleus か ら raw じ る 蛍 light の 蛍 numerical と light life, chlorophyll か ら raw じ る their 蛍 light の 蛍 light life numerical が different な る こ と を か indeed め た. さ ら に, open 発 し た 蛍 light life イ メ ー ジ ン グ フ ロ ー サ イ ト メ ー タ ー の バ イ オ メ デ ィ カ ル eset に お け る usefulness を shown す た め, 薬 tonic cast with に よ っ て lead き up こ さ れ る が ん cells の cell structure - analytical し を, 従 to の 蛍 light intensity に よ る イ メ ー ジ ン グ フ ロ ー サ イ ト メ ト リ ー で は difficult な results achieved Youdaoplaceholder0 gives る た とがで た た. This technical は, が ん の blood 検 check, pathological diagnosis に 応 with す る こ と で, resisting が ん tonic treatment の unseen fruit や が ん cells の resistance を review 価 す る た め の フ レ ー ム ワ ー ク を provide す る こ と が で き る と expect さ れ る.

项目成果

単一細胞レベルの大規模画像プロファイリングによるCOVID-19患者血液中の循環血小板凝集塊の解析

通过单细胞水平的大规模图像分析对 COVID-19 患者血液中的循环血小板聚集体进行分析

• 发表时间: 2022
• 期刊: 化学とマイクロ・ナノシステム学会誌
• 作者: Hiroshi Kanno;Zhou Yuqi;Masako Nishikawa et al.
• 通讯作者: Masako Nishikawa et al.

High speed FLIM, high-throughput FLIM flow cytometry, and beyond

高速 FLIM、高通量 FLIM 流式细胞术等

• 发表时间: 2021
• 作者: Kanno Hiroshi;Mikami Hideharu;Hiramatsu Kotaro;Goda Keisuke
• 通讯作者: Goda Keisuke

バージニア大学工学部(米国)

弗吉尼亚大学工程学院（美国）

ＣＯＶＩＤ－１９の診断・治療のためのタイムストレッチ・イメージング

用于诊断和治疗 COVID-19 的时间拉伸成像

• 发表时间: 2021
• 期刊: レーザー研究
• 作者: 周 雨奇;菅野 寛志;肖 廷輝;シャクマトフ 理人;伊林 侑真;西川 真子;矢冨 裕;合田 圭介
• 通讯作者: 合田 圭介

情報通信技術を用いた超高速蛍光寿命顕微鏡による細胞イメージング

利用信息和通信技术使用超快荧光寿命显微镜进行细胞成像

• 发表时间: 2021
• 作者: 菅野 寛志;三上 秀治;平松 光太郎;合田 圭介
• 通讯作者: 合田 圭介