MESSAGE

日常的な放射線被ばくは、体内の細胞に少しずつ損傷を与え、私たちを老化に導きます。私たちは、幹細胞技術と光学技術を用いて放射線が健康に与える影響を調べて、安全に放射線を恐れるための提言を目指します。また、日々の研究から生まれる技術の社会実装も実施し、放射線医科学研究からコスメ業界や漁業への貢献を目指します。


学生実習(基礎配属)の学生が中心の小さな研究室ですが、その分、気を使うことも少なく笑顔にあふれています。研究者を目指す学生、起業を目指す学生、日々釣りを楽しみたい学生、広くお待ちしております。

GALLERY

MEMBER

  • 教授

    渡邉朋信
    専門:幹細胞生物学
    趣味:ボルダリング,釣り

  • 准教授

    仲 一仁
    専門:幹細胞生物学
    趣味:テニス

  • 助教

    藤田英明
    専門:生物物理学
    趣味:釣り


  • 学生

    鯛タイ造
    専門:中層~底
    趣味:エビを貪り食う

  • 学生

    鰤ブリ子
    専門:上層~中層
    趣味:イワシと鬼ごっこ

PROJECT

子宮は、生まれる前の赤ちゃんを日常的な放射線被ばくから守っています。それでも、事故等により胎児が被ばくされるリスクが無いとは言い切れません。ヒトの胎児に放射線を与えることは、実験倫理上許されることではないため、胎児に対する放射線被ばくの影響についての研究は遅れています。

私たちは、ヒトの胎児の代わりに人工多能性幹細胞(iPS細胞)を使うことで、ヒト初期胚に対する放射線被ばく影響を調べています。特に、分化・発生の後から発症する「晩発性」の被ばく影響を中心に研究を行っています。

放射線被ばく影響に個人差があることは知られています。しかしながら、その詳細は明らかになっていません。ヒトに対して実験的に放射線を照射することは出来ないからです。

iPS細胞は、ヒトを特徴づける遺伝子情報を全て保持しており、かつ、あらゆる臓器に分化することができます。iPS細胞を利用することで、放射線被ばく影響の個人差や臓器差を調べることができるのです。私たちは、iPS細胞の放射線被ばく影響をハイスループットに調査する技術を開発し、その個人差を明らかにします。

急性・晩発性放射線障害おいて、正常幹細胞の機能維持やがん幹細胞の発症予防は重要な課題です。私たちは、急性放射線障害による造血不全や晩発性放射線影響によるがん幹細胞の発生機構の解析、および、治療法の開発を目的として、マウスモデルを用いた代謝制御の解析による幹細胞の制御メカニズム解明を目指しています

また、慢性骨髄性白血病 (CML)のマウスモデルを用いて、CML幹細胞の自己複製能の維持や抗がん剤抵抗性おける代謝制御の研究を行っています。

私たちは、魚や野菜、果物などの生鮮食品、毛髪や皮膚など、「生」に係るものは全て生物学の範疇である、と考えています。日々、私たちは、生命現象を解明するために新しい計測技術や解析方法を考案しています。これら全てが、食品業界やコスメティック業界にとっても新たな技術になり得るのです。

大学の「知」から生まれる小さな技術かも知れませんが、私たちは、企業との共同研究を介して、自らの実験から産まれた技術の他業種での社会実装を行っています。

社会実装の一例です。私たちは、小さな人工臓器(オルガノイド)の中を観察するために、波長1ミクロン超の光を用いた顕微鏡を構築していました。この顕微鏡は、「ふえるわかめちゃん®」が増えいく様子の観察や生鮮食品の異物検出など、様々な用途に使われました。その中でも、毛髪を完全非侵襲で観察する技術として有用であることを発見しました。

脱色やパーマなどの化学処理後やヘアアイロンなどの熱処理後のダメージが可視化されます。これらのダメージを人工知能(AI)が数値化します。私たちは、この技術を役立てようと、トリートメントの効果の調査や健康診断などアプリケーションを探しています。

PUBLICATION

2024

Watanabe TM, Ueda S, Ishida S, Shioi G, Kaneshiro J, Magari M. Optical evaluation of internal damage to human hair based on second near-infrared window polarization microscopy. Int J Cosmet Sci. 2024 May 27. doi: 10.1111/ics.12970.


Fujita H, Haruki T, Sudo K, Koga Y, Kakamura Y, Abe K, Yoshida Y, Koizumi K, Watanabe TM. Yuragi biomarker concept for evaluating human induced pluripotent stem cells using heterogeneity-based Raman finger-printing. Biophys Physicobiol. Special Issue: Singularity Biology and Beyond, e211016 (2024) doi: 10.2142/biophysico.bppb-v21.s016.


Ichinose J, Oba K, Arase Y, Kaneshiro J, Tate SI, Watanabe TM. Quantitative prediction of rice starch digestibility using Raman spectroscopy and multivariate calibration analysis. Food Chem. 2024 Mar 1;435:137505. doi: 10.1016/j.foodchem.2023.137505.


2023

Okamoto K, Fujita H, Okada Y, Shinkai S, Onami S, Abe K, Fujimoto K, Sasaki K, Shioi G, Watanabe TM. Single-molecule tracking of Nanog and Oct4 in living mouse embryonic stem cells uncovers a feedback mechanism of pluripotency maintenance. EMBO J. 2023 Sep 18;42(18):e112305. doi: 10.15252/embj.2022112305.


Fujita H, Kaneshiro J, Takeda M, Sasaki K, Yamamoto R, Umetsu D, Kuranaga E, Higo S, Kondo T, Asano Y, Sakata Y, Miyagawa S, Watanabe TM. Estimation of crossbridge-state during cardiomyocyte beating using second harmonic generation. Life Sci Alliance. 2023 May 26;6(7):e202302070. doi: 10.26508/lsa.202302070.


2022

Haruki T, Yonezawa S, Koizumi K, Yoshida Y, Watanabe TM, Fujita H, Oshima Y, Oku M, Taketani A, Yamazaki M, Ichimura T, Kadowaki M, Kitajima I, Saito S. Application of the Dynamical Network Biomarker Theory to Raman Spectra. Biomolecules. 2022 Nov 22;12(12):1730. doi: 10.3390/biom12121730.


Watanabe TM, Sasaki K, Fujita H. Recent Advances in Raman Spectral Imaging in Cell Diagnosis and Gene Expression Prediction. Genes (Basel). 2022 Nov 16;13(11):2127. doi: 10.3390/genes13112127.


Kashimoto R, Furukawa S, Yamamoto S, Kamei Y, Sakamoto J, Nonaka S, Watanabe TM, Sakamoto T, Sakamoto H, Satoh A. Lattice-patterned collagen fibers and their dynamics in axolotl skin regeneration. iScience. 2022 Jun 3;25(7):104524. doi: 10.1016/j.isci.2022.104524.


Yasuda K, Watanabe TM, Kang MG, Seo JK, Rhee HW, Tate SI. Valosin-containing protein regulates the stability of fused in sarcoma granules in cells by changing ATP concentrations. FEBS Lett. 2022 Jun;596(11):1412-1423. doi: 10.1002/1873-3468.14353.


Sato O, Sakai T, Choo YY, Ikebe R, Watanabe TM, Ikebe M. Mitochondria-associated myosin 19 processively transports mitochondria on actin tracks in living cells. J Biol Chem. 2022 May;298(5):101883. doi: 10.1016/j.jbc.2022.101883.


2021

Kaneshiro J, Shioi G, Okamoto K, Onami S, Watanabe TM. Improvement in image quality via the pseudo confocal effect in multidirectional digital scanned laser light-sheet microscopy. Opt Express. 2021 Jul 19;29(15):24278-24288. doi: 10.1364/OE.423783.


Ichimura T, Kakizuka T, Horikawa K, Seiriki K, Kasai A, Hashimoto H, Fujita K, Watanabe TM, Nagai T. Exploring rare cellular activity in more than one million cells by a transscale scope. Sci Rep. 2021 Aug 16;11(1):16539. doi: 10.1038/s41598-021-95930-7.


Okamoto K, Watanabe TM, Horie M, Nishiyama M, Harada Y, Fujita H. Pressure-induced changes on the morphology and gene expression in mammalian cells. Biol Open. 2021 Jul 15;10(7):bio058544. doi: 10.1242/bio.058544.


Morikawa TJ, Nishiyama M, Yoshizawa K, Fujita H, Watanabe TM. Glycine insertion modulates the fluorescence properties of Aequorea victoria green fluorescent protein and its variants in their ambient environment. Biophys Physicobiol. 2021 May 21;18:145-158. doi: 10.2142/biophysico.bppb-v18.016.


Machiyama H, Yamaguchi T, Watanabe TM, Yanagida T, Fujita H. Activation probability of a single naïve T cell upon TCR ligation is controlled by T cells interacting with the same antigen-presenting cell. FEBS Lett. 2021 Jun;595(11):1512-1524. doi: 10.1002/1873-3468.14082.


Kawai T, Mihara Y, Morita M, Ohkubo M, Asami T, Watanabe TM. Quantitation of Cell Membrane Permeability of Cyclic Peptides by Single-Cell Cytoplasm Mass Spectrometry. Anal Chem. 2021 Feb 23;93(7):3370-3377. doi: 10.1021/acs.analchem.0c03901.


2020

Naka K, Ochiai R, Matsubara E, Kondo C, Yang KM, Hoshii T, Araki M, Araki K, Sotomaru Y, Sasaki K, Mitani K, Kim DW, Ooshima A, Kim SJ. The lysophospholipase D enzyme Gdpd3 is required to maintain chronic myelogenous leukaemia stem cells. Nat Commun. 2020 Sep 17;11(1):4681. doi: 10.1038/s41467-020-18491-9.


Panina Y, Germond A, Watanabe TM. Analysis of the stability of 70 housekeeping genes during iPS reprogramming. Sci Rep. 2020 Dec 10;10(1):21711. doi: 10.1038/s41598-020-78863-5.


Germond A, Panina Y, Shiga M, Niioka H, Watanabe TM. Following Embryonic Stem Cells, Their Differentiated Progeny, and Cell-State Changes During iPS Reprogramming by Raman Spectroscopy. Anal Chem. 2020 Nov 17;92(22):14915-14923. doi: 10.1021/acs.analchem.0c01800.


Mizushima R, Inoue K, Fujiwara H, Iwane AH, Watanabe TM, Kimura A. Multiplexed 129Xe HyperCEST MRI Detection of Genetically Reconstituted Bacterial Protein Nanoparticles in Human Cancer Cells. Contrast Media Mol Imaging. 2020 Mar 12;2020:5425934. doi: 10.1155/2020/5425934.


Kakizuka T , Takai A , Yoshizawa K , Okada Y , Watanabe TM . An improved fluorescent protein-based expression reporter system that utilizes bioluminescence resonance energy transfer and peptide-assisted complementation. Chem Commun (Camb). 2020 Mar 28;56(25):3625-3628. doi: 10.1039/c9cc08664a.


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