CSU-X1, CSU22, CSU10 アプリケーション

CSU-X1アプリケーション

• 小胞輸送
• 細胞分裂
• FRET イメージング
• カルシウムイメージング
• in vivoイメージング
• 多色形態観察
• 長時間マクロ多次元イメージング
• マイクロPIV

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小胞輸送

画像ご提供： Kenneth Dunn, Ph.D. (Indiana Center)

撮影システム:
顕微鏡　Nikon TE 2000U、対物レンズ 60オイルまたは100オイル 、カメラ　Hamamatsu Orca-ER CCD

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細胞分裂

画像ご提供：Drs.Jonathan M.Sholey & David J.Sharp (Albert Einstein College of Medicine.)

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分子イメージング

画像ご提供：Dr.Paul Maddox (Ludwig Inst. of Cancer Research)

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線虫初期胚

画像ご提供：
理化学研究所　発生・再生科学総合研究センター　発生ゲノミクス研究チーム茂木 文夫先生、杉本 亜砂子先生
杉本 亜砂子先生 現ご所属：東北大学大学院　生命科学研究科　生命機能科学専攻　発生ダイナミクス分野

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タバコBY-2細胞

画像ご提供：東京大学大学院新領域創成科学研究科、BIRD JST    桧垣 匠先生、馳澤 盛一郎先生

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大脳神経前駆細胞のタイムラプスイメージング 

画像ご提供：名古屋大学大学院 医学系研究科 細胞生物学分野 岡本麻友美先生

参考文献:
Okamoto, M., Namba, T., Shinoda, T., Kondo, T., Watanabe, T., Inoue, Y., Takeuchi, K., Enomoto, Y., Ota, K., Oda, K., Wada, Y., Sagou, K., Saito, K., Sakakibara, A., Kawaguchi, A., Nakajima, K., Adachi, T., Fujimori, T., Ueda, M. Hayashi, S., Kaibuchi, K., Miyata, T.
TAG-1–assisted progenitor elongation streamlines nuclear migration to optimize subapical crowding. Nat. Neurosci., 16: 1556-1566 (2013) DOI: 10.1038/nn.3525

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FRETイメージング

リアルタイム/リアルカラー FRET イメージング/Yellow Cameleonme

YC3.60(Yellow Cameleon)を発現したHeLa細胞におけるヒスタミン刺激で発生したCa²⁺変化を、共焦点リアルカラー画像とレシオ画像（擬似カラー)で示しています。
3CCD カメラを使用して、ビデオレート(30Hz)でCFPとYFPを同時撮影し、FRETによってCFPの蛍光が減衰し、YFPの蛍光が上昇する様子をリアルタイム観察します。 
Z軸分解能を向上させるために、カメラの前にCSUを取り付けています。 
撮影の中盤で10µMのヒスタミンを加えるとレセプターが活性化し小胞体からCa²⁺が放出されます。

画像ご提供：理化学研究所脳科学総合研究センター宮脇敦史先生、北海道大学電子科学研究所永井健治先生

YC3.60(Yellow Cameleon)を発現したHeLa細胞におけるCa²⁺変化

セカンドカメラオプションを用いて、2台のEMCCDカメラを使用してCFPとYFPを2色同時撮影します 

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カルシウムイメージング

生体組織（ラット潅流心）におけるリアルタイムCa²⁺動態イメージング

画像ご提供：京都府立医科大学　大学院医学研究科細胞分子機能病理学 教授　高松哲郎先生、講師　田中秀央先生

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機能的多ニューロンCa²⁺画像法

多ニューロンCa²⁺画像法（functional multineuronal calcium imaging、fMCI）は、ニューロンの細胞体の一過性Ca²⁺上昇がスパイク出力を反映していることを利用して、光学的にスパイク時空パターンを再構築する手法です。fMCI は数百個のニューロンの活動を同時にモニターできるため、神経ネットワーク研究に有用な知見をもたらす新世代の大規模記録法として注目を集めています。 
画像ご提供：東京大学 大学院薬学研究科 池谷裕二先生

 

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in vivo imaging

Intravital Molecular Imaging

Satoshi Nishimura
Department of Cardiovascular Medicine, Graduate School of Medicine, The University of Tokyo
Dr. Satoshi Nishimura is a world-renowned expert of intravital molecular imaging; which means in vivo imaging of microcirculation and molecular dynamics in living animals with high spatiotemporal resolution.

Intravital Molecular imaging is a powerful tool to elucidate not only vascular pathological conditions such as arteriosclerosis, but also to study molecular mechanisms of pathological conditions caused by complicated and multi-cellular abnormal interactions, such as cancer or metabolic syndrome. 

He has developed imaging system based on highly spatiotemporal imaging with the CSU and visualized microcirculation, vascular functions and multi-cellular dynamics of target molecules in real-time and in threedimensions, in vivo.

Using this technique, he successfully elucidated how obese adipose tissue played a bad role in obesity. 

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Long-time, 4 colors, and 3D in vivo imaging

Mikala Egeblad, Andrew Ewald, Zena Werb., UCSF, Dept of Anatomy

Researchers at UCSF developed in vivo imaging system capable of multicolor, 3D imaging at multi-points to observe tumor microenvironment in the same live mouse for long time, by using the CSU.

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Multi-color imaging

Multi-color imaging of live cells and tissues

Satoshi Nishimura
Department of Cardiovascular Medicine, Graduate School of Medicine, The University of Tokyo

Escape of intracellular vesicles induced by mechanical stress

(By courtesy of Dr. Satoshi Nishimura, Department of Cardiovascular Medicine, Graduate School of Medicine, The University of Tokyo and Dr. Seiryo Sugiura, Department of Human and Engineered Environmental Studies, Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo.)

3D reconstruction image of blood vessels in mouse adipose tissues (unfixed)

(By courtesy of Dr. Satoshi Nishimura, Department of Cardiovascular Medicine, Graduate School of Medicine, The University of Tokyo and Dr. Seiryo Sugiura, Department of Human and Engineered Environmental Studies, Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo.)

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Long-term,multi-dimensional livecell imaging

Long-term, Six-dimensional Live-cell Imaging

Kazuo Yamagata, PhD, Wakayama Lab.(Laboratory for Genomic Reprogramming), Center for Developmental Biology, RIKEN
(Present post: Research Institute for Microbial Diseases, Osaka University)

IVF embryos were injected with a mixture of mRNAs for EGFP-α -tublin(Tublin,green) and H2B-mRFP1(H2B,red).The embryos were imaged by being exposed to two different wavelength of excitation(488 and 561 nm) at 7.5min intervals for about 70h and 51 images were acqired in the Z axis at each time point( total of 56,814 fluorescent images). As result of transplanting the embryos after imaging , all the pups were healthy, reproductively normal and not transgenic. Thus, this live-cell imaging technology is safe for full-term mouse development.

IVF:  in vitro fretilization

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Micro PIV

Visualization of warped interface between two fluids at a curve down stream of Y junction

(By courtesy of Seika Corporation (Japanese content).​ This experiment was done in the collaboration of the Oshima Laboratory, Institute of Industrial Science, The University of Tokyo.)

Instantaneous velocity distribution analysis of fluid flow in a round shape micro channel (width 100um×depth 50um)

(By courtesy of Seika Corporation (Japanese content). This experiment was done in the collaboration of the Oshima Laboratory, Institute of Industrial Science, The University of Tokyo.)