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皮膚科学のためのフリーラジカルEPR分子イメージング法の構築

Research Project

Project/Area Number 12J01486
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Measurement engineering
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

榎本 彩乃  北海道大学, 情報科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords電子常磁性共鳴 / サーフェイスコイルアレイ / パラレルイメージング / サーフェイスコイル・アレイ / CW-EPR / 電子常磁性共鳴イメージング法 / in vivoイメージング
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、生体の皮膚において広範囲にフリーラジカル分布を可視化する電子常磁性共鳴(EPR)イメージング法を新規に構築することであった。目的を達成するために、in vivo(生きたままでの)で生体の皮膚を広範囲かつ短時間でイメージングする必要があった。そこで本年度は、周波数領域多重化によるサーフェイスコイルアレイ共振器を用いたパラレルイメージング技術を、in vivo生体計測に適用するため、信号対雑音比(SNR)の改善を行った。さらにマウスを用いて、2チャンネルのサーフェイスコイルアレイ共振器によるin vivoでのパラレルEPRイメージング実験を行った。パラレルイメージング時のSNRの低下は、2つのチャンネルに同時にマイクロ波を入力した際に、一方のチャンネルのマイクロ波信号の一部が、もう一方のチャンネルへ伝わり、マイクロ波ブリッジ内の一つの増幅器が飽和することに起因していた。そこで、飽和した増幅器を取り除くことにより、EPR信号強度の飽和を防ぎSNRを改善した。また、in vivoでのマウスを用いたパラレルEPRイメージング実験を行った。この実験により、フリーラジカル分子をマウスに投与し、マウス背部でのフリーラジカル分布の経時的な変化の可視化が可能であることが示された。
本年度の結果から本研究で開発した周波数領域多重化でのサーフェイスコイルアレイ共振器およびパラレルイメージング法が、in vivoでの測定に適用可能であることが実証された。本研究では、生体の皮膚内におけるフリーラジカル分布のイメージングを最終的な目的としていたが、使用した試薬の皮膚透過性に関する問題があり、目的の達成には至らなかった。しかし、短時間かつ広範囲でのin vivoイメージングの実現は、今後、皮膚のフリーラジカル分子イメージングを行う際には不可欠であるため、重要な成果であるといえる。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Passive decoupling due to low Q-factors of four-channel coils in 300-MHz pulsed EPR imaging2015

    • Author(s)
      A. Enomoto, K. Saito, S. Subramanian, M. C. Krishna, H. Hirata, and N. Devasahayam
    • Journal Title

      Applied Magnetic Resonance

      Volume: - Issue: 6 Pages: 671-683

    • DOI

      10.1007/s00723-015-0671-6

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Parallel image-acquisition in continuous-wave electron paramagnetic resonance imaging with a surface coil array : Proof-of-concept experiments2014

    • Author(s)
      A. Enomoto, H. Hirata
    • Journal Title

      Journal of Magnetic Resonance

      Volume: 239 Pages: 29-33

    • DOI

      10.1016/j.jmr.2013.12.003

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Four-channel surface coil array for sequential CW-EPR image acquisition2013

    • Author(s)
      A. Enomoto, M. Emoto, H. Fujii, H. Hirata
    • Journal Title

      Journal of Magnetic Resonance

      Volume: 234 Pages: 21-29

    • DOI

      10.1016/j.jmr.2013.06.007

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Four-Channel Surface Coil Array for 300-MHz : Proof-of-concept experiments2013

    • Author(s)
      Ayano Enomoto, Hiroshi Hirata, Shingo Matsumoto, Keita Saito, Sankaran Subramanian, Murali C. Krishna, and Nallthamby Devasahayam
    • Journal Title

      Magnetic Resonance in Medicine

      Volume: 71 Issue: 2 Pages: 853-854

    • DOI

      10.1002/mrm.24702

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Sensitivity improvement under parallel detection in CW-EPR imaging2015

    • Author(s)
      A.Enomoto, H.Hirata
    • Organizer
      ISMRM 2015
    • Place of Presentation
      トロント、カナダ
    • Year and Date
      2015-05-30 – 2015-06-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Improvement of sensitivity on parallel CW-EPR image acquisition system2014

    • Author(s)
      A.Enomoto, H,Hirata
    • Organizer
      Joint Conference of 9th Asia-Pacific EPR/ESR Symposium, 1st International EPR (ESR) Society Symposium, and 53rd SEST Annual Meeting
    • Place of Presentation
      東大寺文化センター、奈良
    • Year and Date
      2014-11-12 – 2014-11-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Feasibility Study of parallel image-acquisition in CW-EPR Imaging2014

    • Author(s)
      A.Enomoto, H.Hirata
    • Organizer
      Joint Annual Meeting ISMRM-ESMRMB 2014
    • Place of Presentation
      ミラノ、イタリア
    • Year and Date
      2014-05-10 – 2014-05-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] CW-EPRイメージングのためのパラレルイメージング法の開発2013

    • Author(s)
      榎本彩乃、平田拓
    • Organizer
      第52回電子スピンサイエンス学会年会
    • Place of Presentation
      大宮ソニックシティ(埼玉県)
    • Year and Date
      2013-10-24
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of four-channel surface coil array for 300 MHz pulsed EPR imaging2013

    • Author(s)
      Ayano Enomoto, Hiroshi Hirata
    • Organizer
      EPR2013
    • Place of Presentation
      Dartmouth College (USA)
    • Year and Date
      2013-06-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] CW-EPRイメージングのための4チャンネル・サーフェイスコイル・アレイの開発2012

    • Author(s)
      榎本彩乃、江本美穂、藤井博匡、平田拓
    • Organizer
      第51回電子スピンサイエンス学会年会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • Year and Date
      2012-11-03
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Four-channel surface coil array for 750-MHz CW-EPR imaging2012

    • Author(s)
      Ayano Enomoto, Hiroshi Hirata
    • Organizer
      The 2nd International Symposium on Electron Spin Science
    • Place of Presentation
      ホテル松島大観荘(宮城県)
    • Year and Date
      2012-07-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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