構成

教授

南谷晴之

訪問研究員

平原修三、 栃尾幸司

特別研究員

飯島淳彦（日本学術振興会特別研究員PD）

博士課程2年

金　相佑

修士課程2年

大崎雄一郎、中楯浩康、西村俊彦、星野佳彦

修士課程１年

新井達也、佐藤祐佳、渋谷典子、新美徳之、広瀬耕徳、守屋智子

学部4年

麻生研介、岩田裕美子、大橋美帆、後閑治彦、高橋亮太、谷健太郎、
古庄敏之、松村実美子

研究概要

「光・画像解析法による微小循環計測と細胞機能の解析」

  • マルチモーダル・フォトニックイメージングシステムの開発
  • 燐光プローブを用いた組織微小循環系の酸素代謝計測
  • 蛍光イメージング・画像相関解析による臓器・組織血流の計測
  • 微小血管のマイクロマシンモデリングと血球細胞変形能の計測
  • 光散乱法による血小板凝集能の解析と粘弾性計測
  • 原子間力顕微鏡による血球細胞膜の弾性計測と形状イメージング
  • 免疫細胞と組織粘膜障害における活性酸素イメージング
  • 糖尿病と高脂血症における微小循環機能の解析
  • 血管内皮細胞と白血球、血小板の相互作用の解析
  • ELF暴露下の微小循環血流変化の計測
  • μTASによる血球細胞の機能計測

「光化学治療における殺細胞・血流遮断メカニズムの解析」

  • 殺細胞効果とアポトーシス機構の解明
  • 光化学反応における活性酸素産生と抑制メカニズムの解析
  • 光化学反応に伴う細胞内物質変化の共焦点イメージングと定量化
  • 光増感剤の細胞内取り込み・排出機構の解析
  • 光化学反応における血管内皮細胞と血小板機能の解析
  • 血栓形成と血流遮断効果におけるスカベンジャ機能の解析

「臨床診断治療装置の開発と生体生理機能の解析」

  • 近赤外スペクトルスコピーによる血中酸素飽和度の無侵襲計測
  • 糖尿病性神経伝導速度異常診断装置
  • 埋め込み型心拍・血圧・体温計測カプセル
  • ストレス負荷ラットの心拍・血圧・体温の長時間モニタリング
  • グルコースセンサ、ｐＨセンサ、酸素センサの開発
  • 顔表情運動の画像解析と臨床応用・顔面神経麻痺診断システムの開発
  • 赤外線技術応用アルツハイマー病診断システム
  • 眼球運動・眼振計測システムの開発と臨床応用
  • 睡眠脳波のモニタリングとダイポール推定

共同研究機関

慶応義塾大学医学部、国立埼玉病院、東京医科歯科大学生体材料研究所、東海大学医学部、国立感染症研究所

研究成果

「原著論文」

  • 平原修三、南谷晴之：顔料インク表面における凝集過程の解析、日本機械学会論文誌Ｂ編, 70(695), 2004, in press.
  • 平原修三、南谷晴之：顔料インク表面の凝集がインクジェット特性に与える影響、日本機械学会論文誌Ｂ編, 70(695), 2004, in press.
  • Hirose Y., Nakadate H., Gokan H., Minamitani H., Sekizuka E., Oshio C., Izumida T., Sakamoto N., Shimozawa M., Yoshikawa T.：Enhanced platelet aggregability in diabetic patients established by laser light scattering method, Microcirculation Annual, 2004, in press.
  • Nakadate H., Sekizuka E., Oshio C., Hirose Y., Gokan H., Minamitani H.：The effect of shear stress on the accelerated adhesion of diabetic platelets, Microcirculation Annual , 2004, in press.
  • Shibuya N., Iwata Y., Minamitani H., Ushiyama A., Ohkubo C.：Blood flow dynamics and intravascular oxygen tension of tumor microvessels in photodynamic therapy, Microcirculation Annual, 2004, in press.
  • Nagao T., Murayama K., Koshio O., Ohno H., Miura N., Takahashi K., Mabuchi A., Minamitani H., Suzuki K.：腎臓血管傷害のイメージング、Pharma Medica, 22(5), pp185-189, 2004.
  • Tsukada K., Sekizuka E., Oshio C., Tsujioka K., Minamitani H.：Red blood cell velocity and oxygen tension measurement in cerebral microvessels by double-wavelength photoexcitation, J.Appl.Physiol., 96, pp1561-1568, 2004.
  • Hirahara S., Yoshikawa N., Nukada H., Oo-oka H., Hosoya M.：Analysis of noncontact squeeging device for liquid toner electrophotography, JSME Int.J. Series B, 47(2), pp.363-368, 2004.
  • Minamitani H., Tsukada K., Sekizuka E., Oshio C.：Optical bioimaging:From living tissue to a single molecule: Imaging and functional analysis of blood flow in organic microcirculation, J. Pharmacol Sci., 93, pp227-233, 2003
  • Minamitani H.：Functional analysis of microcirculation disorder by using nano-molecular probes and bioimaging technique, Microcirculation Annual, 19, pp27-28, 2003.
  • Nagao T., Takahashi M., Matsuzaki K., Minamitani H.：Application of bioimaging techniques to mechanistic studies on photodynamic therapy, Bioimages, 11(2), pp53-60, 2003.
  • Tsukada K., Sakai S., Hase K., Minamitani H.：Development of catheter-type optical oxygen sensor and applications to bioinstrumentation, Biosensors and Bioelectronics, 18, pp1439-1445, 2003.
  • 塚田孝祐，緒方嘉貴，辻岡克彦，南谷晴之：人工酸素運搬体Neo Red Cell 交換輸血時の脳微小循環動態および酸素分圧計測，脳循環代謝，15(4), pp196-197, 2003.
  • 南谷晴之，飯島淳彦，国弘幸伸：顔表情運動の画像解析による顔面神経麻痺の診断システム，日本エム・イー学会論文誌「生体医工学」，41(2)，pp87-96, 2003.
  • Iijima A., Haida M., Ishikawa N., Ueno A., Minamitani H., Shinohara Y.：Re-evaluation of tropicamide in the pupillary response test for Alzheimer’s disease, Neurobiol. Aging, 24, pp789-796, 2003.
  • Imai S., Higashijima K., Ishida A., Fukuoka Y., Hoshino A., Minamitani H.：Determination of the position and orientation of artificial knee implants using markers embedded in a bone: preliminary in vitro experiments, Med. Eng. & Phys., 25, pp419-424, 2003.
  • 南谷晴之、星野佳彦、田中一郎：Optical Flow 法による顔面神経麻痺再建手術の術後評価、Facial Nerve Research Jpn., 23, pp55-57, 2003.
  • 田中一郎、国弘幸伸、大出尚郎、南谷晴之、星野佳彦：顔面神経麻痺による口唇の非対称性変形に対するボツリヌストキシン治療の経験、Facial Nerve Research Jpn., 23, pp123-126, 2003.

「国際会議論文」

  • Minamitani H., Hase K., Tsukada K.：Optical fiber sensor based on phosphore- scence quenching for measurement of blood oxygen pressure and fluorescence detection of blood flow, Proc. Int. Sensors Conf., pp138-139, 2003 (Daegu, Korea)
  • Minamitani H., Hoshino Y., Hashimoto H., Iijima A., Tanaka I., Kunihiro T., Nakajima T.：Computerized diagnosis of facial nerve palsy based on optical flow analysis of facial expressions, Proc. IEEE EMBC 2003, pp663-666, 2003 (Cancun, Mexico).
  • Arai T., Tsukada K., Sekizuka E., Oshio C., Terao S., Hase K., Minamitani H.: RBC flow imaging and pO2 measurement in cerebral microcirculation: Effect of hemodilution on oxygen supply to brain cortical arterioles, Proc. IEEE EMBC 2003, pp1054-1057, 2003 (Cancun, Mexico).
  • Iijima A., Haida M., Ishikawa N., Minamitani H., Shinohara Y.：Head mounted goggle system with liquid crystal display for evaluation of eye tracking functions on neurological disease patients, Proc. IEEE EMBC 2003, pp3225-3228, 2003 (Cancun, Mexico).

「学会発表」

  • 南谷晴之、塚田孝祐、関塚永一、大塩力：生命情報のセンシング－多波長励起フォトニックイメージングシステムによる機能解析－、平成16年電気学会全国大会、ppS14(1)-S14(4)、2004-3（相模原）
  • 渋谷典子、岩田裕美子、南谷晴之、牛山明、大久保千代次：腫瘍血管における光線力学的治療施行時の血流動態及び酸素分圧に関する研究、第29回日本微小循環学会総会、pp44、2004-2（熊本）
  • 寺尾聰、関塚永一、石川真実、山口則之、南谷晴之、河瀬武：異なる蛍光色素により色分け標識した血小板と白血球の観察－mouse cranial windowと３CCDカメラ装着生体顕微鏡を用いて－、第29回日本微小循環学会総会、pp52、2004-2（熊本）
  • 広瀬耕徳、中楯浩康、後閑治彦、南谷晴之、関塚永一、大塩力、泉田太郎、坂元直行、霜沢真、吉川敏一：散乱光法を用いた糖尿病患者における血小板凝集能亢進の検討、第29回日本微小循環学会総会、pp69、2004-2（熊本）
  • 中楯浩康、関塚永一、大塩力、広瀬耕徳、後閑治彦、南谷晴之：糖尿病易血栓性におけるシェアストレスの影響、第29回日本微小循環学会総会、pp69、2004-2（熊本）
  • 南谷晴之，塚田孝祐，関塚永一，大塩 力：マルチフォトニックイメージングによる組織微小循環の機能解析－酸化ストレスに基づく内皮細胞傷害と血栓形成、公開シンポジウム「ナノとバイオイメージングの融合と医用への展開－安全な医薬･治療法へのアプローチ－」、pp34-35、2004-1（東京）
  • 南谷晴之：ナノプローブ・イメージングによる細胞・組織障害の機能解析、日本学術振興会・材料の微細組織と機能性第133委員会、第180回研究会、pp7-12、2004-1（東京）
  • 長尾朋和、長谷川明洋、馬渕綾子、越尾修、南谷晴之、中山俊憲、鈴木和男：活性酸素誘導性の血小板血栓形成におけるCD69の役割、日本免疫学会総会・学術集会記録、33、pp237, 2003-12（福岡）
  • 関塚永一、中楯浩康、広瀬耕徳、後閑治彦、南谷晴之、大塩力：血液の流れから見る糖尿病における血管障害メカニズム、第10回日本ヘモレオロジー学会，pp16-18，2003-11（神戸）
  • 中楯浩康、関塚永一、大塩力、広瀬耕徳、後閑治彦、南谷晴之：糖尿病状態下におけるAGEと活性酸素の血小板粘着への影響、第10回日本ヘモレオロジー学会，pp51，2003-11（神戸）
  • 広瀬耕徳、関塚永一、大塩力、中楯浩康、後閑治彦、南谷晴之：糖尿病における血小板GPⅡb／Ⅲa活性についての検討、第10回日本ヘモレオロジー学会，pp52，2003-11（神戸）
  • 後閑治彦、関塚永一、大塩力、中楯浩康、広瀬耕徳、南谷晴之：糖尿病における血小板凝集能亢進に対するBPSの抑制効果、第10回日本ヘモレオロジー学会，pp53，2003-11（神戸）
  • 関塚永一、中楯浩康、広瀬耕徳、後閑治彦、南谷晴之、大塩力：目で見る血液の流れ－血液はさらさらと流れるだろうか－糖尿病における血管障害メカニズム、日本バイオイメージング学会公開シンポジウム「ナノバイオロジーをイメージングする」要旨集、ppS3-S6、2003-10（横浜）
  • 塚田孝祐，関塚永一，大塩 力，南谷晴之，辻岡克彦：軟膜微小循環血流と局所酸素分圧およびNADH蛍光計測による脳皮質酸素代謝の可視化解析，第12回日本バイオイメージング学会学術集会，pp217-218，2003-10（横浜）
  • 渋谷典子、高橋未帆、松崎和喜、長尾朋和、南谷晴之：光化学反応による血栓形成過程における白血球と内皮細胞の相互作用、第12回日本バイオイメージング学会学術集会，pp253-254，2003-10（横浜）
  • 寺尾聰、関塚永一、石川真実、山口則之、南谷晴之、河瀬武：異なる蛍光色素により色分け標識した血小板と白血球の観察－mouse cranial windowと３CCDカメラ装着生体顕微鏡を用いて－、第12回日本バイオイメージング学会学術集会，pp257-258，2003-10（横浜）
  • 新井達也、高橋亮太、塚田孝祐、石川真実、関塚永一、大塩力、南谷晴之：血液希釈による脳血流増加の酸素供給に与える影響、第12回日本バイオイメージング学会学術集会，pp261-262，2003-10（横浜）
  • 広瀬耕徳、関塚永一、大塩力、中楯浩康、後閑治彦、南谷晴之：光化学反応を用いた糖尿病における易血栓形成性の検討、第12回日本バイオイメージング学会学術集会，pp263-264，2003-10（横浜）
  • 後閑治彦、関塚永一、大塩力、中楯浩康、広瀬耕徳、南谷晴之：糖尿病状態下における血管内皮細胞と血小板との相互作用の検討、第12回日本バイオイメージング学会学術集会，pp265-266，2003-10（横浜）
  • 長尾朋和、長谷川明洋、越尾修、馬渕綾子、南谷晴之、中山俊憲、鈴木和男：活性酸素誘導の血小板血栓形成におけるCD69の役割、第12回日本バイオイメージング学会学術集会，pp291-292，2003-10（横浜）
  • 守屋智子、松崎和喜、高橋未帆、長尾朋和、南谷晴之：光化学反応によるCa２＋濃度変化とアポトーシス誘導のイメージング解析、第12回日本バイオイメージング学会学術集会，pp303-304，2003-10（横浜）
  • 塚田孝祐，南谷晴之，辻岡克彦：脳皮質酸素代謝の可視化解析，－軟膜微小循環血流と局所酸素分圧およびNADH蛍光計測からの検討－，第18回生体･生理工学シンポジウム，pp381-382，2003-10（新潟）
  • 塚田孝祐，南谷晴之，辻岡克彦：蛍光と燐光を利用した脳微小循環血流と酸素代謝の可視化解析，第17回日本エム・イー学会秋季大会専門別研究会，pp95，2003-10（京都）
  • 南谷晴之，塚田孝祐，関塚永一，大塩 力：臓器血流と酸素代謝の光･イメージング解析，公開シンポジウム「ナノとバイオの融合 学理構築，産業基盤形成」，pp91-96，2003-9（仙台）
  • 高橋未帆、渋谷典子、松崎和喜、長尾朋和、南谷晴之：光化学反応による内皮細胞の細胞骨格変化および抗血栓機能障害、第42回日本エム・イー学会大会，pp204、2003-6（札幌）
  • 守屋智子、松崎和喜、高橋未帆、長尾朋和、南谷晴之：光化学反応によるアポトーシス誘導過程におけるCa２＋とFas機能の解析、第42回日本エム・イー学会大会，pp205、2003-6（札幌）
  • 飯島淳彦、灰田宗孝、石川則夫、南谷晴之、篠原幸人：LCD搭載ゴーグル型眼球画像解析システムによる眼球追視機能検査、第42回日本エム・イー学会大会，pp225、2003-6（札幌）
  • 南谷晴之、長谷憲多朗、塚田孝祐：血中酸素分圧の長期連続測定用生体適合型オプトロードセンサ、第42回日本エム・イー学会大会，pp245、2003-6（札幌）
  • 塚田孝祐，畑野瑞恵，山根正信，南谷晴之，辻岡克彦：脳虚血における微小循環血流と酸素代謝の非接触連続計測法，第42回日本エム・イー学会大会，pp289、2003-6（札幌）
  • 中楯浩康、関塚永一、大塩力、小澤正、広瀬耕徳、南谷晴之：レーザ散乱粒子計測に基づく糖尿病血小板凝集能の測定、第42回日本エム・イー学会大会，pp291、2003-6（札幌）
  • 南谷晴之、瀧口裕司、大崎雄一郎：ウェーブレット変換を用いた心拍変動の周波数解析、第42回日本エム・イー学会大会，pp384、2003-6（札幌）
  • 星野佳彦、川野奈津子、飯島淳彦、南谷晴之、田中一郎、小林正弘、金子剛、中島龍夫：Optical Flow法による顔面神経麻痺診断システム、第42回日本エム・イー学会大会，pp384、2003-6（札幌）
  • 関塚永一、大塩力、南谷晴之：糖尿病性血管障害のイメージング診断と治療への応用、日本バイオイメージング学会公開シンポジウム「バイオイメージングとナノテクノロジー」要旨集、pp74-75、2003-2（東京）
  • 南谷晴之、星野佳彦、川野奈津子、飯島淳彦、田中一郎、小林正弘、金子剛、中島龍夫：Optical Flow法による顔面神経麻痺再建手術の術後評価、第26回日本顔面神経研究会予稿集、pp31, 2003-6（東京）
  • 田中一郎、国弘幸信、大出尚郎、南谷晴之：顔面神経麻痺による口唇変形に対するボツリヌストキシン治療の経験、第26回日本顔面神経研究会予稿集、pp39, 2003-6（東京）
  • 南谷晴之：超極限分子プローブによる組織障害の再生治癒機構の解析と高精度局所診断技術の開発、日本バイオイメージング学会公開シンポジウム「バイオイメージングとナノテクノロジー」要旨集、pp76-77、2003-2（東京）
  • 塚田孝祐，関塚永一，大塩力，南谷晴之，辻岡克彦：脳虚血における微小循環血流と局所酸素代謝の可視化解析，厚生労働科研公開シンポジウム(バイオイメージングとナノテクノロジー)，要旨集 92-93， 東京，2003/2
  • 関塚永一，大塩力，南谷晴之：糖尿病性血管障害のイメージング診断と治療への応用，厚生労働科研公開シンポジウム(バイオイメージングとナノテクノロジー)，要旨集 74-75，東京，2003/2
  • 新井達也，塚田孝祐，長谷憲多朗，南谷晴之：血液希釈時の脳微小循環領域における血流増加と酸素供給に関する研究，厚生労働科研公開シンポジウム(バイオイメージングとナノテクノロジー)，要旨集 94-95，東京，2003/2
  • 長尾朋和，越尾修，馬渕綾子，大野尚仁，高橋啓，南谷晴之，鈴木和男：免疫異常による腎微小血管傷害のイメージング，厚生労働科研公開シンポジウム(バイオイメージングとナノテクノロジー)，要旨集 104-105，東京，2003/2
  • 高橋未帆，長尾朋和，松崎和喜，南谷晴之：光線力学的治療における血流遮断機構の解析－光化学反応によって誘起される内皮細胞傷害と血栓形成，厚生労働科研公開シンポジウム(バイオイメージングとナノテクノロジー)，要旨集 106-107，東京，2003/2
  • 渋谷典子，長尾朋和，高橋未帆，松崎和喜、南谷晴之：腫瘍血管における光線力学的治療施行時の血流動態の研究，厚生労働科研公開シンポジウム(バイオイメージングとナノテクノロジー)，要旨集 108-109，東京，2003/2
  • 守屋智子，長尾朋和，松崎和喜，高橋未帆，南谷晴之：光化学反応によるアポトーシス誘導におけるデスレセプターの検討，厚生労働科研公開シンポジウム(バイオイメージングとナノテクノロジー)，要旨集 110-111，東京，2003/2

「その他」

  • 厚生労働科学研究費補助金萌芽的先端医療技術推進研究事業「超極限分子プローブによる組織障害の再生・治癒機構の解析と高精度局所診断技術の開発」、2003-3
  • 文部科学省科学研究費補助金（基盤研究B2）研究成果報告書「光化学反応による腫瘍組織の血流遮断と殺細胞機序の解明」、2004-3
  • 厚生労働科学研究費補助金萌芽的先端医療技術推進研究事業「超極限分子プローブによる組織障害の再生・治癒機構の解析と高精度局所診断技術の開発」、2004-3

学位論文

博士論文

  • 平原修三「液体トナー電子写真における分散粒子とマイクロ流体に働く力学的作用の研究」(主査・基礎理工学専攻)
  • 小林大二「CRTオペレーションにおけるプラントの異常同定過程に関する実験的研究」（副査・開放環境科学専攻）

修士論文

  • 大崎雄一郎「心拍変動を指標としたストレスと香りによる癒しの評価」
  • 中楯浩康「糖尿病易血栓性におけるシェアストレスの影響」
  • 星野佳彦「顔面神経麻痺診断用イメージングシステムに関する研究」

卒業論文

  • 麻生研介「高速度ビデオシステムを用いた衝動性眼球運動解析」
  • 岩田裕美子「腫瘍組織における局所酸素分圧と血流動態に関する研究」
  • 大橋美帆「SNARFの蛍光強度比を用いたｐHオプトードセンサの開発」
  • 後閑治彦「高血糖血管内皮細胞における活性酸素産生亢進に関する研究」
  • 高橋亮太「りん光寿命法を用いた脳皮質における酸素拡散の評価」
  • 谷健太郎「マイクロチップを用いたフローサイトメータに関する研究」
  • 古庄敏之「Optical Flowを用いた顔表情運動の三次元解析法」
  • 松村実美子「光化学反応による血管内皮細胞傷害の検討」

進路

新潟大学大学院医歯学総合研究科感覚統合医学講座
読売新聞
沖電気
日本電気
リクルートコスモス
大学院進学 7名

研究助成

  • 文部省科学研究費・基盤研究B(2)「光化学反応による腫瘍細胞の血流遮断と殺細胞機序の解明」(平成14年～15年、代表)
  • NEDO医学・工学連携型研究事業「低侵襲超高感度選択的・局所診断治療一元化システムの基盤研究」（平成11年～15年、分担）
  • 医科学応用研究財団「多波長光励起により臓器微小循環の局所酸素分圧と血流動態を同時計測するホトニック・イメージングシステム」（平成15年、代表）
  • 文部省科学研究費・萌芽研究「3次元マイクロマシニングによる微小細管の作製と血球細胞の解析」(平成15年～17年、代表)
  • 厚生労働科学研究費補助金（萌芽的先端医療技術推進研究事業）「超極限分子プローブによる組織障害の再生･治癒機構の解析と高精度局所診断技術の開発」（平成14年～16年、代表）
  • 文部省科学研究費・基盤研究B(2)「蛍光・燐光ナノプローブとフォトニック・イメージングシステムの開発とその応用－細胞・組織傷害と再生･治癒機構の機能解析－」(平成16年～18年、代表)