Organization
- - Professor
External link
Kobayashi Masaki
Degree
-
- ( 1993.7 Tohoku University )
Research Interests
-
Biophoton
-
Ultraweak Photon Emission Spectroscopy
-
Biomedical Optics
-
極微弱光計測
-
Biomedical Optics
-
Ultraweak Photon Detection
-
Ultraweak Photon Emission Imaging
Research Areas
-
Nanotechnology/Materials / Optical engineering and photon science
-
Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Measurement engineering / Biosensing
-
Life Science / Biomedical engineering / Biomedical optics
-
Life Science / Biomaterials / Biomedical optics
-
Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Measurement engineering / Biomedical Optics
Subject of Research
-
Biophoton imaging and spectroscopy
1986.4
Biomedical measurements based on biophoton analysis
Education
-
博士（工学）（東北大学）
1993.7
Research History
-
東北工業大学 工学部 電気電子工学課程, 教授
2025.4
-
Tohoku Institute of Technology Department of Electronics, Faculty of Engineering Professor
2006.4
-
Tohoku Institute of Technology Faculty of Engineering Associate Professor
2000.4 - 2006.3
Professional Memberships
-
応用物理学会
-
JAPANESE SOCIETY FOR MEDICAL AND BIOLOGICAL ENGINEERING
-
日本生物物理学会
-
日本光学会
-
Optical Society of America
Committee Memberships
-
日本規格協会 JIS原案作成委員会
2016.4 - 2017.3
-
応用物理学会東北支部 幹事
2012.4
Committee type：Academic society
-
東北地区若手研究者研究発表会 運営委員
2007.4 - 2021.3
Committee type：Other
-
応用物理学会東北支部 評議委員
2002.4 - 2012.3
Job Achievement
-
代議員幹事会
2016.3
-
部局長会議，代議員会
2012.5 - 2016.3
-
教務委員会
2008.4 - 2012.3
-
教務委員会
2005.4 - 2008.3
Papers
-
Skin lightness affects ultraviolet A-induced oxidative stress: Evaluation using ultraweak photon emission measurement. Reviewed International journal
Katsuhiko Tsuchida, Natsuki Sakiyama, Yuki Ogura, Masaki Kobayashi
Experimental Dermatology 32 ( 2 ) 146 - 153 2022.10
-
Ultraviolet A irradiation induces ultraweak photon emission with characteristic spectral patterns from biomolecules present in human skin. Reviewed International journal
Katsuhiko Tsuchida, Masaki Kobayashi
Scientific Reports 10 21667 2020.12
-
Extremely weak light emission during the healing process by biophotons emitted from wounds irradiated with atmospheric pressure plasma. Reviewed
3.Kira Jinno, Takamichi Hirata, Asahi Watanabe, Shinnosuke Hatakeyama, Tomohiro Akiyama, Genu Takahashi, Masaki Kobayashi, Akira Mori
Japanese Journal of Applied Physics 59 100904 2020.10
-
Oxidative stress in human facial skin observed by ultraweak photon emission imaging and its correlation with biophysical properties of skin. Reviewed International journal
Katsuhiko Tsuchida, Masaki Kobayashi
Scientific Reports 10 9626 2020.6
-
Non-invasive visualization of physiological changes of insects during metamorphosis based on biophoton emission imaging Reviewed
Shoko Usui, Mika Tada, Masaki Kobayashi
Scientific Reports 9 ( 1 ) 2019.12
-
Ultrasound-enhanced chemiluminescence tomography in biological tissue Reviewed
Masaki Kobayashi, Naoto Kikuchi, Akihiro Sato
ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 31 1 - 6 2016.7
-
Polychromatic spectral pattern analysis of ultra-weak photon emissions from a human body Reviewed
Masaki Kobayashi, Torai Iwasa, Mika Tada
JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY B-BIOLOGY 159 186 - 190 2016.6
-
Optical tomography of fluorophores in dense scattering media based on ultrasound-enhanced chemiluminescence Reviewed
Masaki Kobayashi, Naoto Kikuchi, Akihiro Sato
APPLIED PHYSICS LETTERS 106 ( 2 ) 021103 2015.1
-
Highly sensitive imaging for ultra-weak photon emission from living organisms Reviewed
Masaki Kobayashi
JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY B-BIOLOGY 139 34 - 38 2014.10
-
Synchronization of cellular clocks in the suprachiasmatic nucleus. Reviewed International journal
Shun Yamaguchi, Hiromi Isejima, Takuya Matsuo, Ryusuke Okura, Kazuhiro Yagita, Masaki Kobayashi, Hitoshi Okamura
Science (New York, N.Y.) 302 ( 5649 ) 1408 - 12 2003.11
-
Adrenergic regulation of clock gene expression in mouse liver
H Terazono, T Mutoh, S Yamaguchi, M Kobayashi, M Akiyama, R Udo, S Ohdo, H Okamura, S Shibata
PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA 100 ( 11 ) 6795 - 6800 2003.5
Books
-
Highly Sensitive Imaging and Spectral Analysis of UPE from Biological Systems and Their Application.,In: Ultra-Weak Photon Emission from Biological Systems -Endogenous Biophotonics and Intrinsic Bioluminescence- (I. Volodyaev, E. van Wijk, M. Cifra, Y. A. Vladimirov eds.) Reviewed International journal
（ Role： Contributor , Original_author： Masaki Kobayashi）
Springer Nature 2023.12 （ ISBN:9783031390777 ）
-
8. M. Kobayashi: Modern technology on physical analysis of biophoton emission and its potential extracting the physiological information Energy and Information Transfer in Biological Systems (F.Musumeci, L.S.Brizhik and M.W.Ho eds.) pp157-187, World Sc・・・
MISC
-
Ultrasound-enhanced chemiluminescence tomography in biological tissue (vol 31, pg 1, 2016)
Masaki Kobayashi, Naoto Kikuchi, Akihiro Sato
ULTRASONICS SONOCHEMISTRY 38 750 - 750 2017.9
-
Visualization of mPer1 transcription in vitro: NMDA induces a rapid phase shift of mPer1 gene in cultured SCN
Makoto Asai, Shun Yamaguchi, Hiromi Isejima, Masafumi Jonouchi, Takahiro Moriya, Shigenobu Shibata, Masaki Kobayashi, Hitoshi Okamura
Current Biology 11 ( 19 ) 1524 - 1527 2001.10
-
Gene expression - View of a mouse clock gene ticking
S Yamaguchi, M Kobayashi, S Mitsui, Y Ishida, GTJ van der Horst, M Suzuki, S Shibatall, H Okamura
NATURE 409 ( 6821 ) 684 - 684 2001.2
-
The 5 ' upstream region of mPer1 gene contains two promoters and is responsible for circadian oscillation
S Yamaguchi, S Mitsui, S Miyake, L Yan, H Onishi, K Yagita, M Suzuki, S Shibata, M Kobayashi, H Okamura
CURRENT BIOLOGY 10 ( 14 ) 873 - 876 2000.7
-
Photon statistics and correlation analysis of ultraweak light originating from living organisms for extraction of biological information
M Kobayashi, H Inaba
APPLIED OPTICS 39 ( 1 ) 183 - 192 2000.1
-
Two-dimensional photon counting imaging and spatiotemporal characterization of ultraweak photon emission from a rat's brain in vivo
M Kobayashi, M Takeda, KI Ito, H Kato, H Inaba
JOURNAL OF NEUROSCIENCE METHODS 93 ( 2 ) 163 - 168 1999.11
-
In vivo imaging of spontaneous ultraweak photon emission from a rat's brain correlated with cerebral energy metabolism and oxidative stress
M Kobayashi, M Takeda, T Sato, Y Yamazaki, K Kaneko, K Ito, H Kato, H Inaba
NEUROSCIENCE RESEARCH 34 ( 2 ) 103 - 113 1999.7
-
Observation of super-Poisson statistics of bacterial (Photobacterium phosphoreum) bioluminescence during the early stage of cell proliferation
M Kobayashi, B Devaraj, H Inaba
PHYSICAL REVIEW E 57 ( 2 ) 2129 - 2133 1998.2
-
Two-dimensional imaging of ultraweak photon emission from germinating soybean seedlings with a highly sensitive CCD camera
M Kobayashi, B Devaraj, M Usa, Y Tanno, M Takeda, H Inaba
PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY 65 ( 3 ) 535 - 537 1997.3
-
In vivo laser computed tomographic imaging of human fingers by coherent detection imaging method using different wavelengths in near infrared region
B Devaraj, M Takeda, M Kobayashi, M Usa, KP Chan, Y Watanabe, T Yuasa, T Akatsuka, M Yamada, H Inaba
APPLIED PHYSICS LETTERS 69 ( 24 ) 3671 - 3673 1996.12
-
10. M. Kobayashi, M. Usa, H.Inaba: Highly sensitive detection and spectral analysis of ultraweak photon emission from living samples of human origin for the determination of biomedical information Trans..SICE, Vol. E-1, No. 1. pp. 214-220 (2001)
-
9. H. Terazono, T. Mutoh, S. Yamaguchi, M. Kobayashi, M. Akiyama, R. Udo, S. Ohdo, H. Okamura, S. Shibata: Adrenergic tregulation of clock gene expression in mouse liver Proc Natl Acad Sci U S A , Vol. 100, No. 11, pp. 6795-6800 (2003)
-
7. M. Kobayashi: Spontaneous ultrweak photon emission of living organisms –biophotons¬ – phenomena and detection techniques for extracting biological information, Trends in Photochem. Photobiol., Vol.10, pp.111-135 (2003)
-
6. S. Yamaguchi, H. Isejima, T. Matsuo, R. Okura, K. Yagita, M. Kobayashi, H. Okamura: Synchronization of cellular clocks in the suprachiasmatic nucleus Science, Vol.302, No. 5649, pp 1408-1412 (2003)
-
5. Y. Kobayashi, K. Misawa, M. Kobayashi, M. Takeda, M. Konno, M. Satake, Y. Kawazoe, N. Ohuchi, A. Kasuya: Silica-coating of fluorescent polystyrene microspheres by a seeded polymerization technique and their photo-bleaching property. Colloids and Sur・・・
-
4. M. Takeda, M. Kobayashi, M. Takayama, S. Suzuki, T. Ishida, K. Ohnuki, T. Moriya, N. Ohuchi Biophoton detection as a novel technique for cancer imaging. Cancer Sci, Vol. 95, No. 8, pp 656-661 (2004)
-
2. M. Nakajima, M. Takeda, Kobayashi, S. Suzuki, N. Ohuchi: Nano-sized fluorescent particles as new tracers for sentinel node detection: experimental model for decision of appropriate size and wavelength. Cancer Sci. Vol. 95, No.6, pp 353-356 (2005)
Presentations
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ヒト顔の極微弱バイオフォトン発光画像計測とAI による特徴抽出
遠藤悠吏, 小林正樹
令和7年東北地区若手研究者研究発表会 2025.3
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Biophoton imaging as a life’s work. Invited International conference
Masaki Kobayashi
A Century of Biophotons Workshop 2023.11 National Institute of Theoretical and Computational Sciences (NITheCS), Stellenbosch University
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極微弱発光画像計測による顔皮脂過酸化状態の可視化
伊藤友貴,赤坂哉斗, 小林正樹
令和5年東北地区若手研究者研究発表会 2023.3
-
ヒト皮膚の青色光誘起極微弱遅延発光の時系列解析
伊藤幹太,笹野優我,宍戸駿太,多田美香,小林正樹
令和4年東北地区若手研究者研究発表会 2022.2
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メイラード反応初期過程における極微弱化学発光の高感度分光分析と基質依存性評価
浅利善輝,多田美香,小林正樹
令和4年東北地区若手研究者研究発表会 2022.2
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機械学習を用いた食品加工ライン用異物検出システムのLabVIEWによる自動化
及川大輔,小林正樹
令和4年東北地区若手研究者研究発表会 2022.2
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Non-invasive evaluation of skin oxidative stress using ultra-weak photon emission measurement
Katsuhiko Tsuchida,Masaki Kobayashi
2021.6
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機械学習を用いた近赤外線によるカット野菜異物検出システムの開発
佐藤天雅,小林正樹
令和3年東北地区若手研究者研究発表会 2021.3
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メイラード反応過程における極微弱発光の計測と分光分析
小倉真由子,多田美香,小林正樹
令和3年東北地区若手研究者研究発表会 2021.3
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The imaging technique to evaluate oxidative stress in the human skin. Invited International conference
Masaki Kobayashi
11th International Conference on Skin Challenges 2020 2020.11 The International Society of Microbiota (ISM) and the International Society of Antioxidants in Nutrition and Health (ISANH)
-
極微弱発光による生体計測 －稲場生物フォトンプロジェクトからの30年－ Invited
小林正樹
第38回レーザセンシングシンポジウム，特別記念講演 2020.9
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ヒト皮膚の青色光誘起極微弱遅延発光の分光分析による発光メカニズムの解析
若林勇賢, 滝口瑠音, 下村悠太, 鈴木将史, 小林正樹
令和6年東北地区若手研究者研究発表会 2024.3
-
透明な甲殻類を用いた生体内部のバイオフォトン画像計測
土屋拓斗,小林正樹
令和3年東北地区若手研究者研究発表会 2021.3
Industrial property rights
-
UPE（バイオフォトン）量の推定方法
土田克彦,小林正樹,岩佐琥偉
Works
-
哺乳類体内時計の脳内制御機構に関する研究
2001
-
Development of ultra weak photon emission analysis system based on 2D photon correlation.
2000
-
生体時計の分子機構
2000
-
Molecular control of circadian rhythms
2000
-
2次元光子相関・光子統計分析法を用いた極微弱発光分析装置の開発
2000
Awards
-
第11回トーキン科学技術振興財団研究奨励賞
2000
-
1996年度計測自動制御学会論文賞・蓮沼賞
1996
Research Projects
-
Development of the fluorescence imaging system for medical applications based on the ultrasonic tagging technique
Grant number：19300162 2007.4 - 2010.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
KOBAYASHI Masaki, TAKEDA Motohiro, ENOMOTO Masaru
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Grant amount：\12350000 （ Direct Cost: \9500000 、 Indirect Cost：\2850000 ）
Non-invasive imaging technique of fluorescent marker in living body for diagnosis of physiological and pathological condition has been studied. Ultrasonic tagging technique based on the acousto-optic effect has been examined and the tomographic imaging system to determine the localized fluorescent substances at the depth of 30mm has been developed.
-
Study on the evaluation of oxidative stress of human skin based on the spectroscopy of ultraweak delayed-luminescence.
Grant number：21K12630 2021.4 - 2024.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Grant amount：\2600000 （ Direct Cost: \2000000 、 Indirect Cost：\600000 ）
-
化学発光増強効果を利用した超音波タグ生体光断層画像計測技術の研究
2017 - 2020
日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究（C）
小林 正樹
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
-
The mechanism of the aging-associated alternation of the circadian clock via a systemic pro-aging factor, beta2-microglobulin
Grant number：16K08518 2016.4 - 2019.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Moriya Takahiro, KOBAYASHI Takumi, MOGI Asuka, TAKODA Jun, YOSHIDA Nobuhiro, INOUE Rika
Grant amount：\4810000 （ Direct Cost: \3700000 、 Indirect Cost：\1110000 ）
It is well known that the function of the mammalian circadian clock is altered by aging. In this study, we investigated whether a systemic pro-aging factor, beta2-microglobulin is involved in aging-associated alternation of the circadian clock function in mice. We found that the administration of beta2-microglobulin induced the elongation of the period in the free-running rhythm of clock gene expression in the cultured suprachiasmatic nucleus. It also reduced the density of arginin-positive neurons and astrocytes in the suprachiasmatic nucleus. These results suggest that a systemic pro-aging factor, beta2-microglobulin is involved in aging-associated alternation of the circadian clock function in mice.
-
酸化ストレスの非侵襲画像計測技術の研究
2013 - 2015
文部科学省 私立大学戦略的研究基盤形成支援事業
小林 正樹
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
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超音波タグ蛍光検出法による生体内ICG（インドシアニングリーン）イメージング
2013 - 2015
日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究（C）
小林 正樹
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
-
Involvement of Sirt1 in the circadian proliferation of the neural stem cells
Grant number：24590294 2012.4 - 2015.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
MORIYA Takahiro, KOBAYASHI Masaki
Grant amount：\5460000 （ Direct Cost: \4200000 、 Indirect Cost：\1260000 ）
In the hippacampus, it was reported that the cell division occurs during specific time-window in a day. However, its mechanism remains to be fully clarified. In this study, we tried to clarify how the molecular clock regulates the circadian proliferation of the neural stem cells. We found that Sirt1 is causally involved in the circaidan proliferation of the neural stem cells using automatic real-time monitoring system for cell division.
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In vivo real time imaging of esophageal cancer with CdSe nanoparticle
Grant number：19591527 2007 - 2009
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
KAMEI Takashi, MIYATA Go, TAKEDA Motohiro, OHUCHI Noriaki, SATOMI Susumu, KOBAYASHI Masaki
Grant amount：\4160000 （ Direct Cost: \3200000 、 Indirect Cost：\960000 ）
We developed ultra-stable nanoparticles of CdSe conjugated with anti-Her2 antibody as a novel functional fluorescent probe for in vivo imaging. After intravenous injection of this nanoparticle, we were able to detect the fluorescent signals and image of human esophageal cancer in tumor-bearing nude mouse from outside the body successfully. Furthermore, we developed new surgical system for endoscopic fluorescent surgery based on clinical application. Using this fluorescent detection system and CdSe as a nano-tracer, we succeeded in real time imaging of lymph networks and sentinel lymph node biopsy of gastrointestinal tract in pig model.
-
Multifunctional nanoparticles and its application for breast cancer surgery
Grant number：19390329 2007 - 2009
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
ISHIDA Takanori, TAKEDA Motohiro, OHUCHI Noriaki
Grant amount：\17940000 （ Direct Cost: \13800000 、 Indirect Cost：\4140000 ）
Nanoparticles in appropriate size can be passively transported in malignant tissue. We performed in vivo imaging of the dynamics of nanoparticles in various sizes. Nanoparticles of 200nm did not leak in cancer tissue. In contrast, nanoparticles of 20, 40 and 100nm could be transported in cancer tissue. We also performed fluorescence nanoimaging of gastric sentinel lymph node of pigs. And we specified the first area for lymph node metastasis in a sentinel lymph node. These techniques are also utilized for ultrafine cancer operation.
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Pathological Diagnosis of Cancer by Immediate Biophoton Imaging
Grant number：18500340 2006 - 2008
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
TAKEDA Motohiro, OHUCHI Noriaki, AMARI Masakazu, KOBAYASHI Masaki
Grant amount：\4190000 （ Direct Cost: \3500000 、 Indirect Cost：\690000 ）
-
Highly sensitive detection of sentinel lymph node by fluorescence tomography based on acousto-optic modulation imaging
Grant number：18591427 2006 - 2008
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
AMARI Masakazu, TAKEDA Motohiro, OHUCHI Noriaki
Grant amount：\4060000 （ Direct Cost: \3400000 、 Indirect Cost：\660000 ）
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超音波タグ蛍光検出法による生体蛍光断層画像計測装置の開発
2006
科学技術振興機構 平成18年度シーズ発掘試験
小林 正樹
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
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Study on the imaging technique of fluorescent marker and reporter to extract biological function and gene expression base on the ultrasound tagging fluorescence detection method
Grant number：17500314 2005.4 - 2007.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
KOBAYASHI Masaki, ENOMOTO Masaru, OKAMURA Hitoshi
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
We have studied on the development of tomographic imaging technique of fluorescence in biological tissue for assays of biological function. Ultrasonic modulation of light based on the acousto-optic effect (so called ultrasound 'tagging') is applied for imaging of fluorescence distribution in the light-scattering media. Sound-field characteristics that affect the light by modulating its amplitude through variation of the refractive index in the medium were determined. With using focused ultrasound, selectively modulated fluorescence on a depth-axis of the medium can be detected. Ultrasound tagging technique applied measuring the optical absorption in light scattering media is well known, and it is principally based on the modulation of speckle pattern. On the contrary, in the case of fluorescence, displacement of scattering particles and variation of the refractive index that is induced by density distribution in a sound field might produce the intensity modulation of scattered light. We have experimentally shown that ultrasound tagging technique is also available for fluorescence measurement. In this paper, we demonstrate the result of tomographic images of fluorescence in dense scattering media using biological tissue, porcine muscle and bovine adipose. Tissue samples had the dimension of 40 × 40 mm in section and fluorescent region which had the 3mm size was embedded in the center of the tissue. The image of the fluorophore was determined with the spatial resolution of focus size of the ultrasound, suggesting the applicability of this technique for visualization of fluorescent probes in deep portion of living body for clinical application. We continue the research aiming to development of a novel diagnostic imaging system.
-
超音波タグ蛍光検出法による生体蛍光断層画像計測技術の開発
2005
科学技術振興機構 研究成果活用プラザ宮城事業化可能性試験
小林 正樹
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
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新規蛍光物質CdSeナノクリスタルによる食道癌細胞の生体内イメージング
Grant number：16659350 2004 - 2006
日本学術振興会 科学研究費助成事業 萌芽研究
宮田 剛, 大内 憲明, 佐竹 正延, 亀井 尚, 小林 正樹, 武田 元博, 粕谷 厚生, 川添 良幸, 里見 進
Grant amount：\3200000 （ Direct Cost: \3200000 ）
(CdSeナノクリスタルの作成)
CdSeナノクリスタルは、安定した作成法を確立したが、官能基を結合させるための外殻ポリマーコーティングが必要である。生体に無毒なシリカでコーティングを行ったところ、蛍光特性が減弱する現象が認められ、そのままでは本実験に使用できなかったため、種々の条件下で、改良したコーティング法を試行したが、その解決には至らなかった。
(腫瘍の体外からのイメージング)
Her2抗体を付加したCdSeナノクリスタルは坦癌マウス腫瘍特異的に集積し、体外からのイメージングができたが、高感度CCDカメラを組み込んだ装置と自家蛍光のsubtraction処理が必要である。800nmの蛍光で、約1cmの深部まで観察可能であった。
(大動物によるセンチネルノードナビゲーション内視鏡下手術応用への基礎的実験)
胸腔や腹腔など体腔内は皮膚の自家蛍光の影響が少なく、内視鏡下操作であれば基本的に暗い空間であるので蛍光波長を捉えるのに都合がよい。ブタを用いて大動物体内でCdSeナノクリスタルの蛍光検出を試みた。消化管内視鏡下に食道粘膜下層にCdSeを局注した場合の食道周囲リンパ節、反回神経周囲リンパ節を胸腔鏡で、胃粘膜下層に局注した場合の左胃動脈周囲リンパ節を腹腔鏡で観察した。このとき使用した体腔鏡は通常の手術用硬性内視鏡の先端にレーザー照射装置を組み込んだ自作のものを用い、ナノクリスタルは蛍光が長波長の800nmを用いた。リンパ節の蛍光が検出でき、少なくとも数十分観察が可能であることを確認した。センチネルナビゲーションに応用可能であり、官能基を付加したクリスタルであれば機能を持たせて、転移リンパ節だけに集積させることも可能となる。 -
Study on the development of real-time and in vivo measurement technique of gene expression on mice using optical methods.
Grant number：15500322 2003.4 - 2005.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
KOBAYASHI Masaki, ENOMOTO Masaru
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
We have studied the monitoring technique of gene expression occurred in the internal body of mice. Optical methods to resolve the distribution of fluorophors expressed as gene reporters or exogenously administered fluorescent markers are investigated. In order to detect the fluorescence with spatial resolution, we have applied the coherent detection imaging technique, and also examined to apply a fluorescence life-time imaging and a spectral imaging technique to eliminate the auto-fluorescence, which is the background emission of tissue being a limiting factor to determine the minimum detectable signal The coherent detection imaging technique offers the wide dynamic range of optical detection and antenna properties to extract the straight forward scattering light in turbid media. We have combined this technique to apply for the detection of fluorescence in the biological tissue, and achieved the visualization of fluorophores embedded in the tissue at the depth up to 20mm from the surface. We conclude the potential usefulness of this technique to identify gene expressions originating from fluorescent proteins in vivo and this technique can also be applicable for a variety of biological sensing using fluorescent labeling technique.
-
半導体ナノクリスタルを用いた生体蛍光画像計測技術の研究
2002 - 2004
厚生労働科学研究費補助金
Grant type：Competitive
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極微弱光による遺伝子発現の可視化に関する研究
2001 - 2003
科学技術振興調整費による重点基礎研究
Grant type：Competitive
-
生体時計の分子機構
Grant number：11233101 1999 - 2002
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特定領域研究
柴田 重信, 岡村 均, 福永 浩司, 深田 吉孝, 近藤 孝男, 永井 克也, 本間 研一, 柴田 重信, 吉岡 亨, 中原 大一郎, 海老原 史樹文, 小林 正樹, 重吉 康史, 井上 慎一
Grant amount：\76500000 （ Direct Cost: \76500000 ）
生体時計の分子機構の総括班会議を行った。本年度は特定領域研究の最終年度に相当するので、それぞれの班の研究代表者による4年間の研究成果の発表を行い、それに対する質疑応答を行った。本間班ではフィードバックループの形成に重要であるDec1,Dec2遺伝子を同定し、これがPer遺伝子に対する転写抑制作用が強いことを明らかにし、その成果はNatureに掲載された。また、clock変異体マウスを用いた研究から、視交叉上核内細胞間のカップリングが発振に垂要であることを明らかにした。柴田班では毎日一定時刻に餌の提示を行うことにより、末梢時計がリセットされることを世界に先駆けて発表した。グルコースの一過性の上昇が必要である可能性については深田班の研究で明らかにされた。深田班は体内時計の発振、リセット機構にMAPキナーゼのリン酸化が関与していることを、ヒヨコの松果体やマウスの視交叉上核、さらに培養細胞系で明らかにしてきた。福永班では、時計のリセット機構にCaMKII,IVがかかわっていることを明らかにした。また、共同研究の滝口らのグルーブが肝臓でプラスミノーゲン遺伝子発現に独自のリズム機構が働いていることを明確にした。海老沢班ではヒトのサーカディアンリズム障害と時計遺伝子多型について調べた。Per3遺伝子の変異と、睡眠リズム位相後退や非24時間リズム障害との連鎖が報告された。また、Per2蛋白のリン酸化にかかわっているカゼインカイネース1イプシロンの変異と、睡眠リズム疾患との関連性も述べられた。近藤班ではシアノバクテリアを用いた時計の分子機構が精力的に進められ、特にkaiA,B,C遺伝子産物のリン酸化や、多量体形成機構についての研究が進んでいた。評価委員の井上、永井各氏は研究成果の内容等に高い評価を下した。また、班員間の共同研究も十分行われているという評価を得た。
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Study on Biophoton Phenomena
Grant type：Competitive
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Study on Biomedical Optics
Grant type：Competitive
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Study on the Measurement of Gene Expression of Circadian Rhythm by using Ultraweak Photon Emission
Grant type：Competitive
Teaching Achievements
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バイオ・光エレクトロニクス
Type：Other achievement about your educational practices (except for the above-mentioned) 2020.4
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センサ工学
Type：Other achievement about your educational practices (except for the above-mentioned) 2010.1 - 2014.1
電子制御技術の基本としてのセンシング技術を学ぶ。センサデバイスとして光，温度，磁気，音響センサを前半で取り扱い，後半は変位，速度，ひずみ量，加速度などの機械量センサや，ガス，イオンなどの化学センサについて学ぶ。また，これらのセンサを使いこなすための，基本的な計測法や回路，信号処理技術についても学習し，センシング技術の基礎知識を修得する。
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バイオエレクトロニクス
Type：Other achievement about your educational practices (except for the above-mentioned) 2010.1
バイオ技術とエレクトロニクス技術の境界領域にあるバイオエレクトロニクスについて，生物学の基礎知識から，バイオエレクトロニクスデバイスと，生体計測のためのエレクトロニクス（ＭＥ）技術について学ぶ。バイオエレクトロニクスデバイスについてはバイオセンサやバイオチップを中心に学習し，ＭＥ機器としては，エレクトロニクスの生体計測への応用という視点から，脳波計や心電計，またＭＲＩやＸ線ＣＴ，超音波などの画像診断技術などについて学ぶ。これによりバイオ材料や機能を利用したデバイスや医学分野におけるエレクトロニクス技術の基礎知識を修得する。
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電気数学Ⅰ，Ⅱ
Type：Other achievement about your educational practices (except for the above-mentioned) 2009.1
Ⅰ／電気回路や電磁気学など専門の基礎教科を学ぶ上で必須となる，関数の微分・積分について，１変数の微分・積分の範囲を修得する。授業は習熟度別にクラス分けし，講義と演習をセットで行う。Ⅱ／電気回路や電磁気学など専門の基礎教科を学ぶ上で必須となる，関数の微分・積分について，１変数の微分の復習と不定積分・定積分，さらに２変数関数の偏微分と重積分を理解，修得する。授業は習熟度別にクラス分けし，講義と演習をセットで行う。
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知能エレクトロニクス入門（１／３）
Type：Other achievement about your educational practices (except for the above-mentioned) 2007.1 - 2010.1
電子工学（エレクトロニクス）は，広範な学問分野と融合し，知能エレクトロニクスとして発展を遂げている。今日のエンジニアリングの根幹を成す新しい学問体系として，知能デバイス－マテリアル系，知能センシング－バイオ・フォトニクス系，知能システム－ロボティクス系の３つの系列に分け，知能エレクトロニクスの全体像をとらえるための専門へのオリエンテーションを行う。
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光エレクトロニクス
Type：Other achievement about your educational practices (except for the above-mentioned) 2007.1
光エレクトロニクスは高度情報化社会を支える基幹技術である。半導体受光素子，半導体レーザ，光ファイバ，光制御素子などの光エレクトロニクスデバイスの基礎を修得し，光エレクトロニクス応用システムについて学ぶ。エレクトロニクス技術者として必要不可欠な，実用光工学技術の知識修得をめざす。
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品質管理(1/4)
Type：Other achievement about your educational practices (except for the above-mentioned) 2005.1 - 2009.1
品質管理に必要な「統計学」を担当
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プログラミング演習Ⅰ，Ⅱ
Type：Other achievement about your educational practices (except for the above-mentioned) 2001.1 - 2007.1
Ⅰ／１年次で学んだC言語の文法，基本的なプログラミング技法の復習を行った上で，ポインタ，関数，構造体などの高度な文法，プログラミング技法を修得する。また応用プログラミングのためのアルゴリズムについても学ぶ。Ⅱ／プログラミング演習Ⅱでは，情報処理技術者試験に用いられる言語CASLⅡによりアセンブラ言語のプログラミングを学習する。演習を主体として，アルゴリズムとアセンブラ言語プログラミング技法の基礎と機械語について学ぶ。
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レーザ工学
Type：Other achievement about your educational practices (except for the above-mentioned) 2000.1 - 2010.1
レーザは，光通信，光記録など今日の高速大容量通信・情報処理技術を支えるキーデバイスであり，先端科学からエレクトロニクス産業まで幅広い分野においてレーザ応用技術が利用されている。コヒーレント光としてのレーザ光の特質と，レーザ発振の基本原理，各種レーザ装置のしくみについて修得し，光通信，光記録技術などレーザ応用技術の最新動向について学ぶ。
Media Coverage
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NHKテレビ あしたが変わるトリセツショー「“正しい洗顔”3つの鉄則!肌荒れ・乾燥撃退SP」 TV or radio program
NHK あしたが変わるトリセツショー 2022.9