2001年度 南谷研究室

構成

教授:南谷晴之

博士課程3年:塚田孝祐,長尾朋和

博士課程2年:高橋未帆

博士課程1年:飯島淳彦

修士課程2年:内田朋宏,酒井修平,竹内裕子,平野亮,藤沢昇

修士課程1年:岡崎絵里奈,小澤正,下条智貴,瀧口裕司,長谷憲太朗, 松崎和喜

学部4年::大嵜雄一郎,中楯浩康,西村俊彦,星野佳彦 ,宮沢さや香

研究概要

「バイオセンシングと生体生理機能の解析」

  • 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
  • 口腔内生理情報の計測とモニタリングシステム
  • 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
  • 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
  • 姿勢制御系の機能解析

「光・画像解析法による微小循環計測と細胞機能の解析」

  • 光増感剤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ー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

「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生成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」

  • 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
  • 不整脈アブレーション治療におけるカテーテル誘導法

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、韓国延世大学校、韓国慶北大学校

研究成果

「総説」

  • 南谷晴之、高橋未帆、今関善晴、長尾朋和、関塚永一、大塩力:「血栓形成過程における白血球動態と活性酸素産生」、日本バイオレオロジー学会誌、Vol.16, No.1, 29-31 (2002)

「原著論文」

  • 南谷晴之、川村友美、塚田孝祐、飯島淳彦、関塚永一、大塩力:「原子間力顕微鏡による赤血球弾性計測」、電気学会論文誌C, Vol.123-C, No.9, in print (2002)
  • 飯島淳彦、南谷晴之、灰田宗孝、石川則夫、植野彰規、太田善久、篠原幸人:「黒目径を基準とした自動焦点補正機能を搭載した瞳孔計測システム」、電気学会論文誌C, Vol.122-C, No.9, in print (2002)
  • K. Higashijima, A. Ishida, Y. Fukuoka, A. Hoshino, H. Minamitani: “Kinematic analysis of mobile-bearing and fixed -bearing knee prostheses by simulation”, Medical & Biological Engineering & Computing, Vol.40, No.1, 22-28 (2002)
  • L. Li, K. Aizawa, K. Kodama, H. Minamitani: “Accumulation to malignant tumors of pheophorbide derivative (PH-1126) for photodynamic diagnosis studied in vivo”, Bioimages, Vol.9, No.4, 107-116 (2001)
  • T. Nagao, K. Matsuzaki, M. Takahashi, Y. Imazeki, H. Minamitani: “Quantitative analysis for intracellular distribution of a photosensitizer using confocal laser scanning microscope”, IEICE Transactions on Information and Systems, Vol.E85-D, No.1, 152-159 (2002)
  • M. Takahashi, T. Nagao, Y. Imazeki, K. Matsuzaki, H. Minamitani: “Fluorescence image analysis for quantification of reactive oxygen species derived from monocytes activated by photochemical reaction”, IEICE Transactions on Information and Systems, Vol.E85-D, No.1, 160-166 (2002)
  • H. Minamitani, Y. Suzuki, A. Iijima, T. Nagao: “A denture base type of sensor system for simultaneous monitoring of hydrogen ion concentration pH and tissue temperature in the oral cavity”, IEICE Transactions on Information and Systems, Vol.E85-D, No.1, 22-29 (2002)
  • K. Tsukada, E. Sekizuka, C. Oshio, H. Minamitani: “Direct measurement of erythrocyte deformability in diabetes mellitus with transparent microchannel capillary model and high-speed video camera system”, Microvascular Research, Vol.61, No.3, 231-239 (2001)
  • 塚田孝祐、長谷憲多朗、関塚永一、大塩力、南谷晴之:「光励起による臓器微小循環の血流動態と酸素分圧計測」、電気学会論文誌C,Vol.121-C, No.9, 1415-1421 (2001)
  • S. Nebuya, R. Uchida, H. Minamitani, H. Uratani, M. Noshiro: “Facilitation of motor evoked potentials in the anterior tibial muscle by repetitive subthreshold electrical stimulation:, Medical & Biological Engineering & Computing, Vol.39, No.10, 441-446 (2001)
  • Y. Imazeki, T. Nagao, E. Sekizuka, C. Oshio, H. Minamitani: “Analysis of platelet thrombus formation mechanism by photodynamic therapy-Influence to VSD effect by leukocytes”, Microcirculation Annual, Vol.17, 93-94 (2001)
  • N. Yamaguchi, E. Sekizuka, M. Ishikawa, S. Terao, A. Kojima, H. Minamitani, T. Kawase: “The effect of antiplatelet therapy on photochemical induced thrombus formation in rat cerebral microcirculation”, Microcirculation Annual, Vol.17, 95-96 (2001)
  • K. Tsukada, K. Hase, E. Sekizuka, C. Oshio, H. Minamitani: “Simultaneous measurement of blood flow distribution and oxygen tension by photo-excitation”, Microcirculation Annual, Vol.17, 161-162 (2001)
  • 南谷晴之、松本邦裕、金敬昊:「薄膜導波路型バイオケミカルセンサ-グルコースおよびコレステロール濃度測定の高感度化と時間短縮化-」,電気学会論文誌C,Vol.121-C, No.2, 445-453 (2001)
  • A. Iijima, H. Minamitani, N. Ishikawa: “Image analysis of quick phase eye movements in nystagmus with high-speed video system”, Medical & Biological Engineering & Computing, Vol.39, No.1, 2-7 (2001)
  • H. Takeuchi, A. Enzo, H. Minamitani: “Circadian rhythm changes in heart rate variability during chronic sound stress, Medical & Biological Engineering & Computing, Vol.39, No.1, 113-117 (2001)
  • Y. Fukuoka, T. Nagata, A. Ishida, H. Minamitani: “Characteristics of somatosensory feedback in postual control during standing”, IEEE Transactions on Neural Systems & Rehabilitation Engineering, Vol.9, No.2, 145-153, (2001)
  • T. Uchida, T. Shimizu, E. Sekizuka, K. Tsukada, T. Kawamura, T. Ozawa, C. Oshio, H. Minamitani: “Investigation on thrombus inhibitors for thrombus formation of diabetes mellitus”, Microcirculation Annual, Vol.17, 97-98 (2001)
  • T. Nagata, A. Ishida, Y. Fukuoka, H. Minamitani: “Role of visual feedback in upright posture control」, J. Robotics and Mechatronics, Vol.13, No.6, 594-600 (2001)
  • 永田隆信,石田明允,福岡 豊,南谷晴之:「直立姿勢制御における視覚系の役割」、医用電子と生体工学,Vol.39,No.2,95-101 (2001)
  • 南谷晴之:「マイクロチャネル微小血管モデルのマイクロマシーニングと血球細胞の変形・凝集能の画像解析システムに関する研究」、中谷電子計測技術振興財団年報,Vol.15,19-24 (2001)

「国際会議論文」

  • T. Nagao, K. Matsuzaki, E. Sekizuka, C. Oshio, H. Minamitani: “Comparison of apoptotic and necrotic response following 5-aminolaevulinic acid-based photodynamic therapy”, Proc. 29th Annual Meeting of American Society for Photobiology, 41, 2001/7
  • H. Minamitani, T. Kawamura, E. Sekizuka, K. Tsukada, C. Oshio: “Viscoelasticity of diabetic erythrocytes measured by microscopic flow imager and atomic force microscope”, Proc. 7th World Congress for Microcirculation Proceedings, 2001/8
  • K. Tsukada, K. Hase, E. Sekizuka, C. Oshio, H. Minamitani: “Blood flow imaging and oxygen measurement by photoexcitation during hemorrhagic shock”, Proc. 7th World Congress for Microcirculation Proceedings, 2001/8
  • A. Iijima, M. Haida, N. Ishikawa, H. Minamitani, Y. Shinohara: “Assessment of the tropicamide concentration of papillary response test for alzheimer’s disease”, Proc. 23rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 2001/10
  • H. Minamitani, H. Takeuchi, Y. Takiguchi: “Analysis of circadian rhythm changes in heart rate variability during chronic sound stress using an implantable biotelemetry system”, Proc. 23rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 2001/10
  • M. Takahashi, T. Nagao, Y. Takiguchi, Y. Imazeki, K. Matsuzaki, H. Minamitani: “Fluorescence image analysis for quantification of active oxygen induced by photochemical reaction”, Proc. 23rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 2001/10

「学会発表」

  • H. Minamitani, E. Sekizuka and C. Oshio:「Imaging and functional analysis of blood flow on organ microcirculation」,Proc. 75th Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society, 49, 2002/3
  • 南谷晴之,塚田孝裕,関塚永一,大塩 力:「蛍光・燐光プローブによる臓器微小循環の血流動態と酸素分圧計測」、第27回日本微小循環学会総会・抄録集,31, 2002/2
  • 小澤 正,関塚永一,大塩 力,内田朋宏,中楯浩康,塚田孝裕,南谷晴之:「レーザー散乱粒子計測型血小板凝集能測定装置を用いた糖尿病における血小板障害メカニズムの検討」、第27回日本微小循環学会総会・抄録集,36, 2002/2
  • 塚田孝裕,緒方嘉貴,山口則之,関塚永一,大塩 力,南谷晴之:「リボソーム封入ヘモグロビン交換輸血時の脳微小循環動態解析」、第27回日本微小循環学会総会・抄録集,40, 2002/2
  • 中楯浩康,関塚永一,大塩 力,内田朋宏,小澤 正,塚田孝裕,南谷晴之:「糖尿病血小板凝集能測定におけるレーザー散乱光粒子計測法の基礎的検討」、第27回日本微小循環学会総会・抄録集,61, 2002/2
  • 内田朋宏,関塚永一,大塩 力,小澤 正,中楯浩康,塚田孝裕,南谷晴之:「光化学反応血栓モデルにおける糖尿病内皮細胞・血小板の相互作用の検討」、第27回日本微小循環学会総会・抄録集,64, 2002/2
  • 三田村好矩、南谷晴之:「我が国の大学における生体工学教育」、第15回日本エム・イー学会秋季大会論文集、48-49,2001/12
  • 塚田孝祐、長谷憲多朗、山口則之、関塚永一、大塩 力、南谷晴之:「脳微小循環の血流可視化と酸素分圧計測法」、第15回日本エム・イー学会秋季大会論文集、196-197,2001/12
  • 内田朋宏,関塚永一,小澤 正,清水智哉,塚田孝祐,大塩 力,南谷晴之:「抗血栓薬の糖尿病血栓に対する有効性」、第23回日本血栓止血学会学術集会・抄録集,499, 2001/11
  • 小澤 正,関塚永一,内田朋宏,清水智哉,大塩 力,塚田孝祐,南谷晴之:「糖尿病に起因する微小循環での血栓形成の検討」、第23回日本血栓止血学会学術集会・抄録集,500, 2001/11
  • 南谷晴之,塚田孝祐,高橋未帆,長尾朋和,関塚永一,大塩 力:「細胞の活動をみる-血球細胞の働きを中心に-」、第10回バイオイメージング学会学術集会シンポジウム講演要旨集,84-87, 2001/10
  • 塚田孝祐,長谷憲多朗,南谷晴之,関塚永一,大塩 力:「脳微小循環の血流動態・酸素計測法とその応用」、第10回バイオイメージング学会学術集会講演要旨集,118-119, 2001/10
  • 松崎和喜,長尾朋和,高橋未帆,関塚永一,大塩 力,南谷晴之:「光化学治療の殺細胞効果におけるカルシウムイオン動態の解析」、第10回バイオイメージング学会学術集会講演要旨集,140-141, 2001/10
  • 李 黎明,児玉邦彦,會沢勝夫,南谷晴之:「Meth-A細胞移植担癌マウス組織に集積した光感受性物質の蛍光スペクトルと画像イメージング」、第10回バイオイメージング学会学術集会講演要旨集,142-143, 2001/10
  • 塚田孝祐,山口則之,長谷憲多朗,南谷晴之,関塚永一,大塩 力:「血液希釈時の脳微小循環細動脈の血流動態・酸素分圧計測」、第13回日本脳循環代謝学会総会抄録集,127,2001/10
  • 南谷晴之,橋本 尚,星野佳彦,飯島敦彦,田中一郎,小林正弘,金子剛,中島龍夫: 「顔表情運動のコンピュータ解析による顔面神経麻痺の診断」、第11回日本コンピュータ支援外科学会・抄録集,25, 2001/9
  • 下条智貴,今井祥二,石田明允,南谷晴之:「床からの立ち上がり動作の分析」、日本機械学会福祉工学シンポジウム アブストラクト集,289,2001/8
  • 藤澤 昇,石田明允,稲岡秀検,福岡 豊,南谷晴之:「Strategyに対応した姿勢制御系の変化」、第16回生体・生理工学シンポジウム論文集,121-124, 2001/8
  • 南谷晴之,國弘幸伸,神崎 仁:「顔表情のOptical Flow解析に基づく顔面神経麻痺診断法」、第24回日本顔面神経研究会プログラム・予稿集,30, 2001/6
  • 南谷晴之,高橋未帆,今関善晴,長尾朋和,関塚永一,大塩 力:「血栓形成過程における白血球動態と活性酸素産生」、第24回日本バイオレオロジー学会年会抄録集,48, 2001/6
  • 瀧口裕司,竹内裕子,南谷晴之:「拘束ストレス負荷における心拍変動スペクトル指数のリズム変化」、第40回日本ME学会大会論文集,260, 2001/5
  • 山口晋一,橋本 尚,國弘幸伸,南谷晴之:「顔表情の画像解析による顔面神経麻痺の診断」、第40回日本ME学会大会論文集,494, 2001/5
  • 飯島敦彦,灰田宗孝,石川則夫,南谷晴之,篠原幸人:「アルツハイマー病散瞳剤点眼テストにおける散瞳剤濃度の検討」、第40回日本ME学会大会論文集,599, 2001/5
  • 高橋未帆,長尾朋和,今関善晴,関塚永一,大塩 力,南谷晴之:「光化学反応による白血球産生活性酸素の蛍光イメージングと定量化」、第40回日本ME学会大会論文集,623, 2001/5
  • 塚田孝祐,長谷憲多朗,南谷晴之,関塚永一,大塩 力:「臓器微小循環を対象にしたレーザー光による血中酸素分圧計測および蛍光画像による血流動態の可視化解析」  平成13年度日本分光学会春期講演会・シンポジウム 講演要旨集,45-50, 2001/5

学位論文

博士論文

  • 塚田孝祐「脳微小循環の血流可視化および酸素分圧計測法とその応用に関する研究」 (主査・生体医工学専攻)
  • 長尾朋和「Photodynamic Therapy における殺細胞メカニズムの研究」 (主査・生体医工学専攻)
  • 磯野勝宣「顔の一般的知識を用いた任意方向・任意表情画像の生成」 (副査・生体医工学専攻)
  • 吉本由哉「アポトーシスを制御する物質の探索研究」 (副査・生体医工学専攻)

修士論文

  • 内田朋宏「糖尿病における易血栓性の検討」
  • 酒井修平「リン光寿命利用・光ファイバ型酸素センサの研究」
  • 竹内裕子「心拍変動を用いた慢性音響ストレスの評価に関する研究」
  • 平野 亮「Functional MRIによるParkinson病における運動前野の働きの検討」
  • 藤沢 昇「2自由度モデルを用いた姿勢制御系の解析」

卒業論文

  • 大嵜雄一郎「慢性ストレスにおける体温調節系と心拍変動スペクトルの関係」
  • 中楯浩康「レーザー散乱粒子計測法を用いた糖尿病血小板凝集能測定」
  • 西村俊彦「血流遮断効果に対する血管内皮細胞傷害の影響」
  • 星野佳彦「動画像を用いた顔面神経麻痺の診断システム」
  • 宮澤さや香「ALA-PDT血流遮断における白血球動態及び活性酸素の影響」

進路

川崎医科大学,国立感染症研究所,リクルート,読売新聞社,日立製作所,日本IBM,三菱重工,慶応義塾大学大学院理工学研究科進学  5名

受賞

長谷憲多朗:日本バイオイメージング学会ベストイメージング賞

長尾朋和:バイオイメージング学会研究奨励賞

塚田孝祐:藤原奨学基金藤原賞 高橋未帆:藤原奨学基金藤原賞

飯島淳彦:日本学術振興会特別研究員

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-人工酸素運搬体の酸素加・活性酸素増勢効果-」(平成14年~15年)
  • 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)
  • 日韓国際共同研究事業「Development of Miniaturized Wireless Endoscopic  Telemetry Module」(2000年~2004年、分担)

Dept. Applied Physics and Physico-Informatics