ナノバイオプローブ研究チーム|理化学研究所 生命機能科学研究センター(BDR)

ナノバイオプローブ研究チーム

チームリーダー

神 隆D.Sci.

  • 拠点:大阪/生命システム研究棟
  • E-mail:tjin[at]riken.jp[at]を@に変えてください

生体非侵襲分子イメージングのための近赤外バイオプローブの開発

研究内容

本研究チームは、細胞内での分子動態から組織内での細胞動態を可視化し、細胞状態を操作するためのイメージング技術の開発をおこなっています。これまで1分子イメージング用蛍光ナノプローブ、 細胞環境応答プローブ、細胞状態を制御するための機能性ナノプローブなどの合成をおこなってきました。最近では、生きた個体、組織の中での細胞動態を研究するためのデュアルモーダル高輝度発光近赤外蛍光プローブ(生体の第2光学窓、1000-1500nm)の合成をおこなっています。シアニン系有機色素、量子ドット、希土類イオンなどを利用して高輝度発光近赤外蛍光プローブを開発し、非侵襲での生体内における分子・細胞状態の可視化、がん細胞や免疫細胞の個体、組織の中での細胞状態の操作技術の開発を目指しています。また、開発した機能性プローブを特定の細胞、組織、器官への輸送するためのデリバリー技術の開発もおこなっています。

粒子径の微妙な違いによって異なる色の蛍光を発する量子ドット

量子ドットをくっつけ、細胞膜上のタンパク質をマルチカラーで観察する

研究テーマ

  • 高輝度、抗光退色、多色1分子イメージング用蛍光プローブ
  • 細胞環境(膜電位、pH, 粘性)に応答する近赤外蛍光プローブ
  • 生物発光共役自己発光近赤外蛍光プローブ
  • “生体の第2光学窓”近赤外蛍光プローブ
  • がん転移や免疫、炎症反応の生体近赤外蛍光イメージング技術

主要論文

  • Tsuboi S, Jin T.
    Fluorescent recombinant protein conjugated near-infrared emitting quantum dots for in vitro and in vivo dual-color molecular imaging.
    ChemBioChem (2018) doi: 10.1002/cbic.201800506
  • Komatsu N, Terai K, Imanishi A, Kamioka Y, et al.
    A platform of BRET-FRET hybrid biosensors for optogenetics, chemical screening, and in vivo imaging.
    Scientific Reports 8. 8984 (2018) doi: 10.1038/s41598-018-27174-x
  • Tsuboi S, Jin T.
    Recombinant Protein (Luciferase-IgG Binding Domain) Conjugated Quantum Dots for BRET-Coupled Near-Infrared Imaging of Epidermal Growth Factor Receptors.
    Bioconjugate Chemistry 29(4). 1466-1574 (2018) doi: 10.1021/acs.bioconjchem.8b00149
  • Tsuboi S, Yamada S, Nakane Y, Sakata T, et al.
    Water-soluble near-infrared fluorophores emitting over 1000 nm and their application to in vivo imaging in the second optical window (1000-1400nm)
    ECS Journal of Solid State Science and Technology 7(1). 3093-3101 (2018) doi: 10.1149/2.0141801jss
  • Zamberlan F, Turyanska L, Patanè A, Liu Z, et al.
    Stable DHLA–PEG capped PbS quantum dots: from synthesis to near-infrared biomedical imaging.
    Journal of Materials Chemistry B 6. 550-555(2018) doi: 10.1039/C7TB02912H
  • Morishita Y, Hironaka K, Lee SW, Jin T et al.
    Reconstructing 3D deformation dynamics for curved epithelial sheet morphogenesis from positional data of sparsely-labeled cells.
    Nature Communications 8(15). (2017) doi:10.1038/s41467-017-00023-7
  • Oura M, Yamamoto J, Jin T and Kinjo M.
    Investigation of pH-dependent photophysical properties of quantum nanocrystals by fluorescence correlation spectroscopy.
    Optics Express 25.1435-1443(2017) doi: 10.1364/OE.25.001435
  • Tsuboi S, Sasaki A, Sakata T, Yasuda H et al.
    Immunoglobulin binding (B1) domain mediated antibody conjugation to quantum dots for in vitro and in vivo molecular imaging.
    Chemical Communications 53. 9450-9453 (2017) doi: 10.1039/c7cc04966h
  • Tsuboi S and Jin T.
    Bioluminescence Resonance Energy Transfer (BRET)-coupled Annexin V-functionalized Quantum Dots for Near-Infrared Optical Detection of Apoptotic Cells.
    ChemBioChem 18(22).2231-2235(2017) doi: 10.1002/cbic.201700486
  • Jin T, Tsuboi S, Komatsuzaki A, Imamura Y, et al.
    Enhancement of aqueous stability and fluorescence brightness of indocyanine green using small calix[4]arene micelles for near-infrared fluorescence imaging.
    Medical Chemical Communications 7. 623-631(2016) doi: 10.1039/C5MD00580A