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脳科学研究のための超高感度電子スピン共鳴分光装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16560359
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関山形大学

研究代表者

平田 拓  山形大学, 工学部, 助教授 (60250958)

研究分担者 藤井 博匡  札幌医科大学, 保健医療学部, 教授 (70209013)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2005年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2004年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード電子スピン共鳴 / イメージング / ラジカル / 脳科学 / 分光 / 磁気共鳴 / 生体計測
研究概要

本研究プロジェクトでは、マウスの頭部を測定する電子スピン共鳴分光装置の開発を行ってきた。当初設定した目的に関して、以下のような到達度であった。
(1)電子スピン共鳴スペクトラムの信号対雑音比を向上する。
4〜6週齢程度のマウスの頭部を測定可能な共振器を開発した。血中に存在するラジカルを頭部においてイメージングすることに成功した。腹腔内に投与した数十ミリモル/リットルの造影剤(Oxo-63)0.1mlが、血流で頭部に運ばれた画像を検出できるようになった。
(2)直接フーリエ変換再構成法による二次元電子スピン共鳴画像化システムの開発
系統的に画像再構成に用いるフィルタの遮断周波数を決定するための評価関数を提案し、計算コードを開発した。
(3)電子スピン共鳴分光装置の安定性改善
マウスを用いた実験おいて、十分にイメージングが行える程度の安定性を実現した。
(4)動物実験による実証試験
マウス頭部の電子スピン共鳴イメージングを行い、開発した技術の有効性を検討した。ハードウエアの面では、マイクロ波共振器に改良の余地があり、画像再構成においては、解像度の向上が重要な課題であることが分かった。
当初の研究目的、「脳科学研究に用いる実験小動物(マウス)の頭部を高感度かつ安定に測定できる電子スピン共鳴分光装置を実現し、生命科学研究に用いる磁気共鳴スペクトロスコピーに関する基礎科学を開拓する」はほぼ達成された。今後も、電子スピン共鳴分光装置並びにイメージング法の開発を進め、生命科学に貢献できる技術を開拓していきたい。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (6件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Free radicals in living systems : In vivo detection of bioradicals with EPR spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      H.Hirata, H.Fujii
    • 雑誌名

      Current Organic Chemistry 10・5

      ページ: 521-534

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Free radicals in living systems : In vivo detection of bioradicals with EPR spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      H.Hirata, H.Fujii
    • 雑誌名

      Current Organic Chemistry 10-5

      ページ: 521-534

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Free radicals in living systems: In vivo detection of bioradicals with EPR spectroscopy2006

    • 著者名/発表者名
      H.Hirata, H.Fujii
    • 雑誌名

      Current Organic Chemistry 10・5

      ページ: 521-534

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Systematic approach to cutoff frequency selection in continuous-wave electron paramagnetic resonance imaging2005

    • 著者名/発表者名
      H.Hirata, T.Itoh, K.Hosokawa, Y.Deng, H.Susaki
    • 雑誌名

      Journal of Magnetic Resonance 175・2

      ページ: 177-184

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Systematic approach to cutoff frequency selection in continuous-wave electron paramagnetic resonance imaging2005

    • 著者名/発表者名
      H.Hirata, T.Itoh, K.Hosokawa, Y.Deng, H.Susaki
    • 雑誌名

      Journal of Magnetic Resonance 172-2

      ページ: 177-184

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Systematic approach to cutoff frequency selection in continuous-wave electron paramagnetic resonance imaging2005

    • 著者名/発表者名
      H.Hirata, T.Itoh, K.Hosokawa Y.Deng, H.Susaki
    • 雑誌名

      Journal of Magnetic Resonance 175・2

      ページ: 177-184

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [産業財産権] 電子スピン共鳴イメージング装置2005

    • 発明者名
      平田拓
    • 権利者名
      平田拓
    • 産業財産権番号
      2005-038973
    • 出願年月日
      2005-02-16
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 電子スピン共鳴イメージング装置2005

    • 発明者名
      平田 拓
    • 権利者名
      平田 拓
    • 産業財産権番号
      2005-038973
    • 出願年月日
      2005-02-16
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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