核偏極NMR/MRIチームでは、分子&代謝イメージング技術を駆使して、疾患メカニズムの解明や生体のストレス応答、脳機能の行動解析、治療効果の早期評価などを個体レベルで行う研究と、その基盤となる新しい画像診断システムや量子センシング技術、マルチオミクス解析、数理モデルを用いた情報解析技術の開発を行なっています。
核偏極タグは化合物を量子的にラベルすることにより、放射性同位体標識のような被曝の問題が無く、光学系では困難な体深部においても特定の分子の代謝反応をリアルタイムにイメージングできる次世代の分子標識技術として高い期待を寄せられているMRIの最先端技術です。核偏極MRIの研究には、生物や疾患を理解する生理学や生化学、超偏極スピンを作り出す有機化学や量子化学、MRIや超偏極装置を開発する電気電子工学、数理モデルやAI技術を用いた画像解析やメタボローム解析などの情報科学など、様々な知識が不可欠であります。学問は専門を深く探求することが王道ではありますが、私達は多様な学問・技術に精通し、その知識・経験を融合することで初めて見えてくる革新的な生体情報科学分野の開拓に挑みます。
Welcome to our home page of hyperpolarized NMR/MRI team in Laboratory of Magnetic Resonance Engineering.Based on spin physics, our research team is developing ultra-sensitive molecular sensing techniques, which contribute to clinical diagnosis and understanding molecular mechanisms underlying various diseases. Hyperpolarization tag, by which chemicals are quantum mechanically labeled, is free from risk of ionizing radiation exposure unlike nuclear medicines, capable real-time and non-invasive imaging of metabolic reaction deep in tissue, which is difficult with optical imaging approaches, thereby attracting wide interest. Hyperpolarized NMR/MRI studies require a broad range of knowledge of the following fieldes: a) Biology and Chemistry to design useful molecular probes for diagnosis and uncovering disease mechanism and synthesize such probes, b) Math and Physics to selectively induce hyperpolarization into a target nuclear spin using quantum chemical simulation, c) Electrical and Electronical Engineering to make MRI hardware, and d) Information Science to conduct fart MRI image acquisition by combining post image process such as deep learning reconstruction. Although each of the above specialty deserves to explore deeply, by combining experience and expertise from various fields, we would be able to pioneer an innovative multi-disciplinary research.
