コレラ菌バイオフィルムの形成過程・変形応答を3次元で細胞追跡し、新たな特徴量の空間分布計測を可能にした。
由来種
:コレラ菌(Vibrio cholerae)
器官・組織・細胞(株)名
:O1 biovar El Tor str. N16961
染色・ラベル方法等
:緑(sfGFP): コレラ菌(Vibrio cholerae)機械学習による画像解析で3次元細胞ラベルを出力
顕微鏡の種類
:倒立
観察手法
:共焦点
対物レンズ
:100倍
作品画像取得年
:2023
大村 拓也北海道大学 電子科学研究所附属 社会創造数学研究センター 知能数理研究分野 助教
3次元バクテリアバイオフィルム内部における細胞分裂速度・力学的物性の空間分布計測

研究の概要

マイクロ流体工学、高解像・高速共焦点顕微鏡撮影、機械学習を用いた画像解析といった実験・解析技術を組み合わせ、病原性バクテリアの一種であるコレラ菌(Vibrio cholerae)が形成するバイオフィルム内部の 3 次元力学的物性測定に成功した。
バイオフィルム除去において重要な知見となりうる内部弾性の空間分布が明らかになり、その弾性分布と空間的に相関する細胞外マトリクス成分を特定した。
Takuya Ohmura, Dominic J. Skinner, Konstantin Neuhaus, Gary P. T. Choi, Joern Dunkel, Knut Drescher.
In Vivo Microrheology Reveals Local Elastic and Plastic Responses Inside 3D Bacterial Biofilms.
Advanced Materials. 2024, 36(29), doi: 10.1002/adma.202314059

Eric Jelli, Takuya Ohmura, Niklas Netter, Martin Abt, Eva Jiménez-Siebert, Konstantin Neuhaus,
Daniel K. H. Rode, Carey D. Nadell, Knut Drescher.
Single-cell Segmentation in Bacterial Biofilms with an Optimized Deep Learning Method Enables Tracking of
Cell Lineages and Measurements of Growth Rates.
Molecular Microbiology. 2023, 119(6), doi: 10.1111/mmi.15064

作品の利用について

NIKON JOICO AWARD 受賞作品の利用方法についてご紹介します。

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