医学フォトニクス講座

特任講座名
 医学フォトニクス講座
スタッフ
教授  髙松 哲郎
 
研究内容
 現在医療の現場においてCT、MRI、PETなどのイメージング機器の果たす役割は多大であり、これら無しには今日の医療は動かないと言っても過言ではない。しかし、これらのイメージング技術は原理的に低い時間・空間分解能や大掛かりな設備が必要であることなどの欠点を持つ。これらの欠点を解決してくれるのが光による分子イメージング技術である。光を用いたイメージングは、分子を直接観察できる高い空間分解能とミリ秒のスピードで画像の取得が可能な高い時間分解能を持ち、大掛かりな設備は不要なためベッドサイドでの簡便な利用が可能である。最近開催された米国の消化器外科のシンポジウムにおいて、蛍光誘導手術ナビゲーションが採り上げられるなど、いよいよ医療の現場で利用される下地が整ってきた。
 ライフサイエンスの分野において光を用いたイメージング技術の発達は著しい。それはGFPに代表される機能分子に特異的なプローブの作成テクノロジーとレーザーやカメラに代表される見るテクノロジーとが両輪となって発達してきたことに支えられている。この著しい発展を遂げてきた光イメージングの技術は医療に応用されつつあるが、ヒトに使えるプローブが少ないことや生体深部がみえないことなどの問題が存在し十分利用できているとは言えない。医学フォトニクス講座は、診断に利用できる蛍光イメージングの開発の他、標識無しのイメージングや生体深部をみるイメージングの開発など革新的な光テクノロジーを統合することによって、医療に応用できる技術の構築を目的とする。
研究業績
 【著書】
  1. 髙松哲郎.
    第12章循環器 心臓の項.
    シンプル病理学2015 改訂第7版(笹野、岡田、安井編),
    南江堂(東京), p143-155.
  2. Minamikawa T, Harada Y, Takamatsu T: Photodynamic detection of lymphnode metastasis in gastrointestinal cancer by using 5-aminolevulinic acid. In: Fluorescence imaging for surgeons. Ed. Dip F.D. et al. Springer p267-278, 2015.
 
【総説】
  1. 山岡禎久、高松哲郎:生体精緻観察のための2光子光音響イメーシ゛ンク゛.超音波TECHNO2015 4 27
  2. 髙松哲郎: 病理学における顕微鏡の歴史. 病理と臨床2015 vol.33: p422-430
  3. 原田義規、田中秀央、髙松哲郎: ラマン分光顕微鏡とその医学・病理学への応用. 病理と臨床2015 vol.33 No.9:p1009-1016
     4. 松尾久敬,原田義規,高松哲郎.

   5ーアミノレブリン酸を用いた消化器癌イメージング

   臨床画像2016 vol.32 No.2:p245-248

【原著】
  1. Koizumi N, Harada Y, Minamikawa T, Hideo T, Otsuji E and Takamatsu T: Recent advances in photodynamic diagnosis of gastric cancer usig 5-aminolevulinic acid. World J Gastroenterol,  22(3):1289-1296,2016January21.
  2. Minamikawa T, Harada Y, Takamatsu T: Ex vivo peripheral nerve detection of rats by spontaneous Raman spectroscopy. Sci Rep 5: 17165, 2015.
  3. 南川丈夫,永井大規,金子貴昭,谷口一徹,原田義規,髙松哲郎,竹中健司: ラマン散乱分光イメージング法による多色摺木版画の色材分子分布解析法の開発. 情報知識学会誌Online. http://doi.org/10.2964/jsik_2015_021

 4.

  Mani H, Tanaka H, Adachi T, Ikegawa M, Dai P, Fujita N, Takamatsu T.
   How Does the Ca2+-paradox Injury Induce Contracture in the Heart?
- A Combined Study of the Intracellular Ca2+ Dynamics and Cell Structures in Perfused Rat Hearts – Acta Histochem Cytochem 48: 1–8, 2015.

 5.

   Dai P, Harada Y, Takamatsu T.
   Highly efficient direct conversion of human fibroblasts to neuronal

   cells by chemical compounds.
   J Clin Biochem Nutr 56: 166-170, 2015.

   6.

   Hino H, Dai P, Yoshida T, Hatakeyama T, Harada H, Otuji E,
   Okuda T and Takamatsu T.
   Interaction of Cx43 with Hsc70 regulates G1/S transition
   through CDK inhibitor p27.
  Scientific Reports, 5 Article number:15365, 2015.
  doi:10,1038/srep15365.

  7.

   Fujii M, Tanaka H, Nakamura A, Suzuki C, Harada Y,
  Takamatsu T, and Hamaoka K.
  Histopathological Characteristics of Post-inflamed
  Coronary Arteries in Kawasaki Disease-like Vasculitis
  of Rabbits.
  Acta Histochem Cytochem 49(1):29-36, 2016.
 8.

   Koizumi N, Harada Y, Beika M, Minamikawa T ,Yamaoka Y, Dai P,
  Murayama Y, Yanagisawa A, Otsuji E, Tanaka H, Takamatsu T.
  Highly sensitive fluorescence detection of metastatic lymph nodes of
  gastric cancer with photo-oxidation of protoporphyrin IX.
  European Journal of Surgical Oncology.
  Volume 42, Issue 8, August 2016, Pages 1236-1246.

  9.

  Minamikawa T, Matsuo H, Kato Y, Harada Y, Otsuji E, Yanagisawa A,
  Tanaka H, and Takamatsu T.
  Simplified and optimized multispectral imaging for 5-ALA-based
  fluorescence diagnosis of malignant lesions.
  Scientific Reports 6, Article number:25530, 2016.
            

【参考: 2014年以前の関連する文献】

  1. Ota T, Fukuyama H, Ishihara Y, Tanaka H, Takamatsu T: In situ fluorescence imaging of organs through compact scanning head forconfocal laser microscopy. J Biomed Opt 10 (2): 24010, 2005.
  2. Ogawa M, Harada Y, Yamaoka Y, Fujita K, Yaku H, Takamatsu T: Label-free biochemical imaging of heart tissue with high-speed spontaneous Raman microscopy. Biochem Biophys Res Commun 382(2): 370-374, 2009.
  3. Murayama Y, Harada Y, Imaizumi K, Dai P, Nakano K, Okamoto K, Otsuji E, Takamatsu T: Precise detection of lymph node metastases in mouse rectal cancer by using 5-aminolevulinic acid. Int J Cancer 125(10): 2256-63, 2009.
  4. Yamaoka Y, Nambu M, Takamatsu T: Fine depth resolution of two-photon absorption-induced photoacoustic microscopy using low-frequency bandpass filtering. Opt Express 19(14): 13365-13377, 2011.
  5. Imaizumi K, Harada Y, Wayabayashi N, Yamaoka Y, Konishi H, Dai P, Tanaka H, Takamatsu T: Dual-wavelength excitation of mucosal autofluorescence for precise detection of diminutive colonic adenomas. Gastrointest Endosc 75(1): 110 – 117, 2012.
  6. Murayama M, Ichikawa D, Koizumi N, Komatsu S, Shiozaki A, Kuriu Y, Ikoma H, Kubota T, Nakanishi M, Harada Y, Fujiwara H, Okamoto K, Ochiai T, Kokuba Y, Takamatsu T, Otsuji E: Staging flurescence laparoscopy for gastric cancer by using 5-aminolevulonic acid. Anticancer Res 32(12): 5241 – 5427, 2012.
  7. Harada K, Harada Y, Beika M, Koizumi N, Inoue K, Murayama Y, Kuriu Y, Nakanishi M, Minamikawa T, Yamaoka Y, Dai P, Yanagisawa A, Otsuji E, Takamatsu T: Detection of lymph node metastasis in human colorectal cancer by using 5-aminolevulinic acid-induced protoporphyrin IX fluorescence with spectral unmixing. Int J Mol Sci 14(11): 23140 – 23152, 2013.
  8. Minamikawa T, Harada Y, Koizumi N, Okihara K, Kamoi K, Yanagisawa A, Takamatsu T: Label-free detection of peripheral nerve tissues against adjacent tissues by spontaneous Raman microspectroscopy. Histochem Cell Biol 139(1): 181 – 193, 2013.
  9. Nakano K, Harada Y, Yamaoka Y, Miyawaki K, Imaizumi K, Takaoka H, Nakaoka M, Wayabayashi N, Yoshikawa T, Takamatsu T: Precise analysis of the autofluorescence characteristics of rat colon cancer UVA and violet light excitation. Curr Pharm Biotech 14 (2): 172-179, 2013.
  10. Koizumi N, Harada Y, Murayama Y, Harada K, Beika M, Yamaoka Y, Dai P, Komatsu S, Kubota T, Ichikawa D, Okamoto K, Yanagisawa A, Otsuji E, Takamatsu T: Detection of metastatic lymph nodes using 5-aminolevulinic acid in patients with gastric cancer. Ann Surg Oncol 20 (11): 3541-3548, 2013.
  11. Miyawaki K, Harada Y, Wakabayashi N, Imaizumi K, Koizumi N, Nakano K, Yamaoka Y, Dai P, Itoh Y, Takamatsu T: In vivo detection of rat colorectal cancers by using dual-wavelength excitation method. Acta Histochem Cytochem 47(5): 247-254, 2014.
  12. Nishiki-Muranishi N, Harada Y, Minamikawa T, yamaoka Y, Dai P, Yaku H, Takamatsu T: Label-free evaluation of myocardial infarction and its repair by spontaneous Raman spectroscopy. Anal Chem 86(14): 6903 – 6910, 2014.
  13. Yamaoka Y, Harada Y, Sakakura M, Minamikawa T, Nishio S, Maehara S, Hamano S, Tanaka H, Takamatsu T: Photoacoustic microscopy using ultrashort pulses with two different pulse duration. Opt Express 22(14): 17063 – 17072, 2014.
  14. Asai J, Harada Y, Beika M, Takehana H, katoh N, Takamatsu T: Photodynamic diagnosis of metastatic lymph nodes using 5-aminolevulinic acid in mouse squamous cell carcinoma. J Dermatol Sci 74(2): 171 – 173, 2014.
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