先端バイオイメージング研究チーム|理化学研究所 生命機能科学研究センター(BDR)

先端バイオイメージング研究チーム

チームリーダー

渡邉 朋信Ph.D.

「光」の可能性を探る。「光」で生命科学を変える。

研究内容

「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

  • Germond A, Ichimura T, Horinouchi T, et al.
    Raman spectral signature reflects transcriptomic features of antibiotic resistance
    Communications Biology 2018. doi: 10.1038/s42003-018-0093-8
  • Germond A, Kumar V, Ichimura T, et al.
    Raman spectroscopy as a tool for ecology and evolution.
    Journal of the Royal Society Interface 14(131). 20170174 (2017) doi : 10.1098/rsif.2017.0174
  • Ichimura T, Chiu L, Fujita K, et al.
    Non-label immune cell state prediction using Raman spectroscopy.
    Scientific Reports 6. 37562 (2016) doi : 10.1038/srep37562
  • Germond A, Fujita H, Ichimura T, Watanabe TM.
    Design and development of genetically encoded fluorescent sensors to monitor intracellular chemical and physical parameters.
    Biophysical Reviews 8(2). 121-138 (2016) doi : 10.1007/s12551-016-0195-9
  • 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
  • Kaneshiro J, Watanabe TM, Fujita H, Ichimura T.
    Full control of polarization state with a pair of electro-optic modulators for polarization-resolved optical microscopy.
    Applied Optics 55(5). 1082-1089 (2016) doi : 10.1364/ao.55.001082
  • 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
  • Fujita H, Esaki T, Masujima T, et al.
    Comprehensive chemical secretory measurement of single cells trapped in a micro-droplet array with mass spectrometry.
    Rsc Advances 5(22). 16968-16971 (2015) doi : 10.1039/c4ra12021c
  • Higuchi S, Watanabe TM, Kawauchi K, et al.
    Culturing of mouse and human cells on soft substrates promote the expression of stem cell markers.
    Journal of Bioscience and Bioengineering 117(6). 749-755 (2014) doi : 10.1016/j.jbiosc.2013.11.011
  • Ichimura T, Chiu L, Fujita K, et al.
    Visualizing Cell State Transition Using Raman Spectroscopy.
    Plos One 9(1). e84478 (2014) doi : 10.1371/journal.pone.0084478
  • Watanabe TM, Fujii F, Jin T, et al.
    Four-Dimensional Spatial Nanometry of Single Particles in Living Cells Using Polarized Quantum Rods.
    Biophysical Journal 105(3). 555-564 (2013) doi : 10.1016/j.bpj.2013.07.001

研究者 Q & A

Q研究を通して究極的に何を知りたいですか?

自我の正体。

Q研究をする上での方針や哲学、座右の銘は何ですか?

いつでも七割。

Q研究室の特徴を一言であらわすと?

全員バラバラ。

Q尊敬する研究者は?

柳田敏雄

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