生体深部の分子挙動を無染色可視化する誘導ラマン散乱顕微鏡開発と薬物機能評価

开发受激拉曼散射显微镜，用于体内深层分子行为的非染色可视化和药物功能评估

• 批准号: 15J09208
• 负责人: 鈴木 祐太
• 金额: $ 2.58万
• 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: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J09208/
• 关键词: 誘導ラマン散乱顕微鏡; 無染色可視化; 細胞スクリーニング; 高速イメージング; バイオフォトニクス; ラベルフリーイメージング; 細胞イメージング; イメージングフローサイトメトリー; 高速波長可変光源; 光イメージング; ケミカルイメージング; 生体イメージング; 高速化; ラベルフリー

マルチカラー誘導ラマン散乱(SRS)顕微法は，複数周波数における分子振動を検出することで，生体内の複数の構成成分を無標識可視化する手法である．生きて動く細胞や組織を観察するためには，イメージング速度を高め，モーションアーティファクトを抑えることが重要である．しかし，従来はレーザの波長切り替え時間，レーザ強度，ロックイン帯域等によってイメージング速度が制限されてきた。本研究では波長を高速に切り替えることの可能な光源を用いた高速なマルチカラーSRSイメージングを開発している。H29年度では、H28年度に引き続き、誘導ラマン散乱顕微鏡システムの高速化を進めた。その過程で、誘導ラマン散乱顕微鏡を、高スループットに１細胞解析を行うフローサイトメトリーに応用して、血液による癌診断や、高効率にバイオ燃料の生産を行う微細藻類細胞の開発といった魅力的な応用を展開できることが分かった。本研究では、H28年度に波長を高速に切り替えることの可能な光源を用いて高速なマルチカラーSRS顕微イメージングを実証している。この顕微鏡のフローサイトメトリーとしての応用可能性を検討するため、微細藻類や血中に含まれる様々な細胞の観察実験を行った。その結果、微細藻類中では脂質、タンパク質、糖類、葉緑素などの成分が、血液細胞ではタンパク質、脂質などの成分が、誘導ラマン散乱顕微鏡を用いて無染色可視化できることが実証できた。さらに、本顕微鏡の高速可視化性能を駆使することで、これらの細胞をハイスループットに画像化できることも実証した。これは細胞の高速スクリーニングの応用に有力であることを示す結果である。また、以前の光源のスペクトルには干渉縞が含まれておりさらなるパルス品質の向上が必要であったが、今回、光源の構成を変更することでこの干渉縞を除去することにも成功している。現在、本結果の論文化を進めている。

In order to improve the speed and speed of SRS, the number of waves in the system is very high, and the number of waves in the body is not known to be able to make use of the method. The organization of the health care unit is responsible for monitoring the speed of the device, the speed of the device is high, and the number of waves in the body is very important. In recent years, there is a limit on the speed limit of the wave length cut-off time, temperature strength, temperature domain and so on. In this study, it is possible to use high-speed high-speed cut-off for high-speed light sources. In this study, it is possible to use high-speed high-speed cut-off light sources in this study. In this study, high-speed high-speed cut-off of high-speed light sources may be used in this study. The high-speed cut-off of high-speed light sources is possible to use high-speed light sources. The year H29 and the year H28 lead to the development of high-speed and high-speed development. During the process, the microphones are scattered, the cells are analyzed, the blood samples are cut off, and the microalgae-based microorganisms are used to analyze the charm of microalgae. In this study, the high-speed cutting of the wave length in H28 is possible to use the high-speed transmission of the light source to increase the temperature of the light source. It is possible to use the high-speed SRS micrometer to improve the temperature response. The possibility of using microalgae, microalgae, microalgae. The results showed that in microalgae, lipid, lipid, carbohydrates, blood cells, lipid compounds, microorganisms, microalgae, microalgae, In this paper, the micro-device is used to improve the performance at high speed, so as to make the image image. In order to improve the performance of the high-speed equipment, the high-speed equipment is used to show the results. In the past, the light source, the light source, the light source, At present, the results of this paper discuss the progress of culture.

项目成果

Multicolor stimulated Raman imaging of live microalgal cells using fast wavelength-switched laser pulses

使用快速波长开关激光脉冲对活微藻细胞进行多色受激拉曼成像

• 发表时间: 2018
• 作者: Suda;K.;Gilbert;A.;N. Yoshida;Ueno;Y.;百木漠;Yuta Suzuki
• 通讯作者: Yuta Suzuki

Label-free imaging and statistical analysis of the metabolic heterogeneity of live Euglena gracilis with stimulated Raman scattering microscopy

利用受激拉曼散射显微镜对活体眼虫的代谢异质性进行无标记成像和统计分析

• 发表时间: 2016
• 作者: Y. Suzuki;Y. Wakisaka;O. Iwata;A. Nakashima;K. Suzuki;T. Ito;M. Hirose;R. Domon;M. Sugawara;N. Tsumura;H. Watarai;T. Shimobaba;K. Goda;and Y. Ozeki
• 通讯作者: and Y. Ozeki

Probing the metabolic heterogeneity of live Euglena gracilis with stimulated Raman scattering microscopy

• DOI: 10.1038/nmicrobiol.2016.124
• 发表时间: 2016-10-01
• 期刊: NATURE MICROBIOLOGY
• 影响因子: 28.3
• 作者: Wakisaka, Yoshifumi;Suzuki, Yuta;Ozeki, Yasuyuki
• 通讯作者: Ozeki, Yasuyuki

High-speed stimulated Raman scattering microscopy for studying the metabolic diversity of motile Euglena gracilis.

高速受激拉曼散射显微镜用于研究运动眼虫的代谢多样性。

• 发表时间: 2017
• 作者: Yuta Suzuki;Yoshifumi Wakisaka;Osamu Iwata;Ayaka Nakashima;Takuro Ito;Misa Hirose;Ryota Domon;Mai Sugawara;Norimichi Tsumura;Hiroshi Watarai;Tomoyoshi Shimobaba;Kengo Suzuki;Keisuke Goda;Yasuyuki Ozeki.
• 通讯作者: Yasuyuki Ozeki.

High-speed stimulated Raman scattering microscopy for single-cell analysis of metabolites in live Euglena gracilis

高速受激拉曼散射显微镜用于活体细小眼虫代谢物的单细胞分析

• 发表时间: 2016
• 作者: Y. Suzuki;Y. Wakisaka;O. Iwata;A. Nakashima;K. Suzuki;T. Ito;M. Hirose;R. Domon;M. Sugawara;N. Tsumura;H. Watarai;T. Shimobaba;K. Goda;and Y. Ozeki
• 通讯作者: and Y. Ozeki