高次生命現象を担う多臓器間シグナル伝達計測のための独立多視点同時高速画像法の開拓

开发一种独立的多视角同时高速成像方法，用于测量负责高阶生物现象的多个器官之间的信号传输

• 批准号: 21K18323
• 负责人: 本藏 直樹
• 金额: $ 16.64万
• 依托单位: Hamamatsu University School of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18323/
• 关键词: 非線形光学顕微鏡; 生体組織間シグナル伝達; 多視点同時計測

多細胞生物で発展した生命維持の分業システムである、多臓器が関与する生命現象をあきらかにするために、生きた同一個体のさまざまな組織を、いっさいの時間遅れなく連続に生理機能を捕捉する方法論が求められている。特に分子・細胞レベルの空間解像を有した超高速顕微鏡画像取得は、生体で起こる早い生命反応を細かな時空間スケールで、また多次元情報を内包した画像として記録できるため、これまでも生命現象を記録する分野において活躍してきた。しかしながら現状、最新の非線形光学顕微鏡を用いて生体光イメージングをおこなっても、その観察領域はとても限られた視野内（最大1mm2 程度)での反応を記録するのみである。すなわち現在の計測技術では、多臓器がほぼ同時に機能発動するような現象において、個々の組織活動を同時記録することはほぼ不可能である。そこでこれに対応するために、申請者は時間遅れのない２視点高速イメージング法の開発を試みてきた。その装置の基盤は、複数の対物レンズに順次励起光を入射させるため、λ/2板をピエゾ素子にて回転駆動させて偏光方向を切り換えることで入射方向を変動させ、数視点イメージングをおこなっている。またこれに加えて、偏光方向を素早く変動させるための装置の準備をおこなっており、これにより高速に多視点同時計測が可能となる見込みである。

Multi-cellular organisms develop life support systems, multiple organ systems, and biological systems. The spatial resolution of molecules and cells has been obtained by ultra-high-speed micro-mirror imaging, and the biological reaction has been recorded in the early stage. The latest non-linear optical micromirrors are used to record reflections within the field of view (up to 1 mm2). It is impossible to simultaneously record the activities of multiple devices and their functions. The applicant shall submit the application for examination and approval in accordance with the requirements of the Regulations. The substrate of the device has a plurality of pairs of objects, sequentially excited light, incident light, λ/2 plates, and a polarization direction. The incident direction is changed, and the number of viewing points is changed. The preparation of the device for simultaneous measurement of multiple viewpoints at high speed is possible.

项目成果

非線形光学顕微鏡を用いた生体血流イメージング

使用非线性光学显微镜进行体内血流成像

• 发表时间: 2021
• 作者: 四反田功;辻村清也;本藏直樹
• 通讯作者: 本藏直樹

Demonstration of Three Distinct High-Molecular-Weight Complexes between Plasminogen Activator Inhibitor Type 1 and Tissue-Type Plasminogen Activator

• DOI: 10.1055/a-1508-7919
• 发表时间: 2021-05
• 期刊: Thrombosis and Haemostasis
• 影响因子: 6.7
• 作者: Tae Ito;Yuko Suzuki;H. Sano;N. Honkura;F. Castellino;T. Urano

血管物質交換によって駆動される生体内細胞活動の定量イメージング解析

血管物质交换驱动的体内细胞活动的定量成像分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 田原実結;戸松良介;湯浅佳奈; 蔵田 航一;清水英寿;本藏直樹
• 通讯作者: 本藏直樹

生体細胞代謝に関与する血管物質交換の定量生体イメージング解析

活细胞代谢中血管物质交换的定量生物成像分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Daina Nagumo;Nobuaki Hamazaki;Kentaro Kamiya;Kohei Nozaki;Takafumi Ichikawa;Masashi Yamashita;Shota Uchida;Emi Maekawa;Minako Yamaoka-Tojo;Atsuhiko Matsunaga;Junya Ako;本藏直樹
• 通讯作者: 本藏直樹

生命を司る血液循環の定量生体イメージング解析

控制生命的血液循环的定量生物成像分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 中山哲雄;栗林志行;岩脇隆夫;平戸純子;深井泰守;富澤琢;橋本悠;田中寛人;草野元康;浦岡俊夫;四反田功，辻村清也;本藏直樹
• 通讯作者: 本藏直樹