チームディレクター
渡邉朋信 Ph.D.

先端バイオイメージング研究チーム

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採用情報

研究員・特別研究員募集（BDR-23-095）

「光」の可能性を探る。「光」で生命科学を変える。

「光」は、生きた生体材料を観察するモダリティとして、生物学において４００年にわたり使われています。光が生体材料を通過するときや生体材料から光が発せられるとき、これらの光は生体材料内部の情報により修飾されます。私たちは、これらの情報を巧妙に取り出す、あるいは、巧妙に利用することによって、新しい計測原理を開発しています。さらに、開発した計測技術を医療や農業など、様々な分野に応用展開することも試みています。たとえば、ラマン散乱光は物質を構成する全ての分子情報を含んでおり、細胞のラマン散乱光スペクトルは非常に複雑なのですが、私たちはこの複雑さを利用して、ラマン散乱光スペクトルを細胞の種類や状態を識別する「指紋」として用いています。あわせて、この「細胞指紋技術」を、細胞や組織を接触する事も傷つけることも無く評価する方法として展開しています。私たちは、基礎的な計測原理と実学的な応用技術との両方を同時に開発することによって、出来る限り沢山のイノベーションの種を生み出そうと日々研究開発を行っています。これらの技術が多くの生物学研究の下支えになったり、産業や地域の活性化に繋がったりすると信じています。

研究テーマ

転写因子単分子計測法を用いた幹細胞研究
ラマン散乱顕微鏡を用いた細胞指紋技術の開発と医学応用
光第二高調波を用いたタンパク質構造動態解析技術の開発と医学応用
生体組織まるごとイメージング技術開発
その他

主要論文

Watanabe TM, Ueda S, Ishida S, et al.
Optical evaluation of internal damage to human hair based on second near-infrared window polarization microscopy.
International Journal of Cosmetic Science 46(6), 850-864 (2024) doi: 10.1111/ics.12970

Fujita H, Haruki T, Sudo K, et al.
Yuragi biomarker concept for evaluating human induced pluripotent stem cells using heterogeneity-based Raman finger-printing.
Biophysics and Physicobiology 21(Supplemental), e211016 (2024) doi: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s016

Ichinose J, Oba K, Arase Y, et al.
Quantitative prediction of rice starch digestibility using Raman spectroscopy and multivariate calibration analysis.
Food Chemistry 435, 137505 (2024) doi: 10.1016/j.foodchem.2023.137505

Okamoto K, Fujita H, Okada Y, et al.
Single-molecule tracking of Nanog and Oct4 in living mouse embryonic stem cells uncovers a feedback mechanism of pluripotency maintenance.
EMBO Journal 42(18), e112305 (2023) doi: 10.15252/embj.2022112305

Fujita H, Kaneshiro J, Takeda M, et al.
Estimation of crossbridge-state during cardiomyocyte beating using second harmonic generation.
Life Science Alliance 6(7), e202302070 (2023) doi: 10.26508/lsa.202302070

Kawai T, Mihara Y, Morita M, et al.
Quantitation of Cell Membrane Permeability of Cyclic Peptides by Single-Cell Cytoplasm Mass Spectrometry.
Analytical chemistry 93(7), 3370-3377 (2021) doi: 10.1021/acs.analchem.0c03901

Germond A, Panina Y, Shiga M, et al.
Following Embryonic Stem Cells, Their Differentiated Progeny, and Cell-State Changes During iPS Reprogramming by Raman Spectroscopy.
Analytical Chemistry 92, 14915-14923 (2020) doi: 10.1021/acs.analchem.0c01800

Kakizuka T, Takai A, Yoshizawa K, et al.
An improved fluorescent protein-based expression reporter system that utilizes bioluminescence resonance energy transfer and peptide-assisted complementation
Analytical chemistry 56, 3625-3628 (2020) doi: 10.1039/C9CC08664A

David BG, Fujita H, Yasuda K, et al.
Linking substrate and nucleus via actin cytoskeleton in pluripotency maintenance of mouse embryonicstem cells.
Nat Protoc. 41, 101614 (2019) doi: 10.1016/j.scr.2019.101614

Matsumoto K, Mitani TT, Horiguchi SA, et al.
Advanced CUBIC tissue clearing for whole-organ cell profiling
Nat Protoc. 14, 3506-3537 (2019) doi: 10.1038/s41596-019-0240-9

Kaneshiro J, Okada Y, Shima T, et al.
Second harmonic generation polarization microscopy as a tool for protein structure analysis.
Biophys Physicobiol. 16, 147-157 (2019) doi: 10.2142/biophysico.16.0_147

Germond A, Ichimura T, Horinouchi T, et al.
Raman spectral signature reflects transcriptomic features of antibiotic resistance.
Communications Biology 1, 85 (2018) doi: 10.1038/s42003-018-0093-8

Okamoto K, Germond A, Fujita H, et al.
Single cell analysis reveals a biophysical aspect of collective cell-state transition in embryonic stem cell differentiation.
Sci Rep. 8, 11965 (2018) doi: 10.1038/s41598-018-30461-2

Morikawa TJ, Fujita H, Kitamura A, et al.
Dependence of fluorescent protein brightness on protein concentration in solution and enhancement of it.
Scientific Reports 6, 22342 (2016) doi: 10.1038/srep22342

Ichimura T, Chiu L, Fujita K, et al.
Visualizing the appearance and disappearance of the attractor of differentiation using Raman spectral imaging.
Scientific Reports 5, 11358 (2015) doi: 10.1038/srep11358