40上村 真生37Masao KAMIMURA村越 秀治38Hideji MURAKOSHI生体深部の温度イメージングと光操作を可能とする近赤外蛍光プローブの開発(2017採択)Development of Near-Infrared Fluorescent Probes for in vivo Nanothermometry and Photomanipulation(Project 2017)運動学習中マウスの神経細胞内分子活性化イメージング(2017採択)Imaging the activity of neuronal signaling molecules during motor learning(Project 2017)旭硝子財団 助成研究成果報告（2018）using mannose residue-introduced dendron-bearing lipids. Mannose residues were successfully intro-duced to dendron-bearing lipids via various spacer units. These dendron-bearing lipid-introduced anti-gen carriers were specifically recognized by mannose-binding lectins and taken up by dendritic cells efficiently. Therefore, obtained antigen carriers are promising for dendritic cell-specific antigen delivery systems.本研究では, 生体組織透過性が高い近赤外 (NIR) 励起光を利用する「希土類含有セラミックスナノ粒子 (RED-CNP)」を蛍光プローブに用いることで，生体深部における病変部位の観察・操作・治療が可能な技術の開発に取り組んだ．RED-CNPの表面に生体機能性高分子と光増感剤を導入することで，生体内環境における高い安定性と光刺激応答性を有する機能化ナノ粒子を合成した．このナノ粒子は，実際に細胞実験及び動物実験によって，その効果が確認された．本技術は，使用する材料や光刺激を含めた実験手法が簡便かつ超低侵襲な方法であるため，将来的に病変部位の発見や治療などの医療応用への貢献も期待される．In this study, I developed near-infrared light responsive rare-earth doped ceramic nanoparticles for fluores-cence imaging, manipulation, and therapy tools in deep tissues. The functional nanoparticles was synthes-ized by using biofunctional polymer and photosensitizer as surface modification agent. The obtained nano-particles showed excellent stability and photo-responsibility under physiological conditions. Furthermore, cell and animal experiments using the prepared nanoparticles was also successfully performed. The ob-tained results in this work suggest that the prepared functional nanoparticles can be used for effective ima-ging, manipulation, and therapy agent.近年，2光子蛍光顕微鏡によるカルシウムイメージング技術が進んだことにより，学習中マウスの脳神経回路の活動を可視化することが可能になった．しかしながら，神経活動を見るだけでは回路形成のメカニズムを知ることはできない．回路形成はカルシウムイオンの下流シグナル伝達分子の活性やシナプス構成分子の再編成にあると考えられるからである．本研究では，神経細胞内シグナル分子であるCaMKIIや低分子量Gタンパク質等の分子活性化や分子間相互作用を2光子蛍光寿命イメージングにより高感度に捉えるための新規蛍光タンパク質(ShadowY)の開発を行った．これにより，2光子蛍光寿命イメージング顕微鏡による分子間相互作用や分子活性化の検出を細胞内で高感度で行うことが可能になった．また，ShadowYを用いて，覚醒動物内での分子活性化イメージングにも成功した．Recent development of calcium imaging technique by two-photon fluorescence microscopy facilitates us to visualize neuronal activity during learning of mice. However, neuronal activity do not tell us the formation mechanisms of neuronal network because the network formation and reorganization can be regulated by the downstream molecule of calcium ion such as the activity of signaling molecules and
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