• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

長波長帯波長可変超短パルスファイバレーザを用いた高侵達多機能生体イメージング

Research Project

Project/Area Number 15J04531
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

川越 寛之  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords光コヒーレンストモグラフィ(OCT) / 光断層顕微鏡(OCM) / 波長1.7 um帯 / スーパーコンティニューム(SC)光 / 高侵達生体イメージング / 長波長帯OCT
Outline of Annual Research Achievements

高侵達な生体イメージングへの応用が期待されている波長1.7 um帯超高分解能OCTの横方向分解能を向上させるために,高NA対物レンズと光ファイバの微小コアによる共焦点検出法を組み合わせた,1.7 um帯超高分解能タイムドメイン光コヒーレンス顕微鏡(OCM)システムを開発した.OCTの白色干渉効果と共焦点検出法により,深さ方向2.8 um,横方向1.3 umと3次元的に高空間分解能を実現した.開発したOCMを用いることで,マウス脳の深部(表面から約1mmまで)にあるミエリン鞘の高分解能イメージを取得することができた.このOCMシステムを昨年度開発した1.7 um帯UHR-SD-OCTに融合することで,高速,高分解能かつ高侵達な生体イメージングの実現が期待できる.
OCMによる構造情報と化学的情報の同時取得を目指して昨年度開発した,1.7 um帯高出力擬似スーパーコンティニューム(SC)光による非線形イメージングの基礎検討を行った.擬似SC光から出力される超短パルス光の中心波長を適切に選択することで,波長700 nm帯に吸収極大を持つ蛍光色素からの2光子励起蛍光発光を観察した.より高感度に化学的情報を取得するために,擬似SC光出力のさらなる高強度化や量子効率の高い蛍光色素を用いた3光子励起蛍光の活用も今後検討していく.
我々はこれまでに1.7 um帯超広帯域SC光を用いて1.7 um帯OCTの高分解能化を実現してきた.しかし,超広帯域スペクトルを利用することから,生体深部においては分解能が劣化する可能性がある.そこで,1.7 um帯UHR-OCTによる生体深部観察時の分解能の劣化の程度を,生体模擬試料を用いて定量的に評価した.結果的に,適切な波長分散の補償を行うことで,生体深部においても1.7 um帯OCTで超高分解能イメージングが行えることが分かった.この結果は,1.7 um帯UHR-OCT/OCMシステムが,生体深部の高侵達かつ高分解能なイメージングに有効であることを示している.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Optical coherence microscopy in 1700 nm spectral band for high-resolution label-free deep-tissue imaging2016

    • Author(s)
      M. Yamanaka, T. Teranishi, H. Kawagoe, N. Nishizawa
    • Journal Title

      Scientific Report

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 31715-31715

    • DOI

      10.1038/srep31715

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Full-range ultrahigh resolution spectral domain optical coherence tomography in 1.7 um wavelength region for deep penetration and high resolution imaging of turbid tissue2016

    • Author(s)
      H. Kawagoe, M. Yamanaka, S. Makita, Y. Yasuno, and N. Nishizawa
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume: 9 Issue: 12 Pages: 127002-127002

    • DOI

      10.7567/apex.9.127002

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High-power supercontinuum generation using high-repetition-rate ultrashort-pulse fiber laser for ultrahigh-resolution optical coherence tomography in 1600 nm spectral band2016

    • Author(s)
      M. Yamanaka, H. Kawagoe, and N. Nishizawa
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume: 9 Issue: 2 Pages: 022701-022701

    • DOI

      10.7567/apex.9.022701

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of Wideband Fiber Laser Sources for Ultrahigh-Resolution Optical Coherence Tomography2015

    • Author(s)
      N. Nishizawa, H. Kawagoe, M. Yamanaka, and S. Ishida
    • Journal Title

      The Review of Laser Engineering

      Volume: 43 Pages: 521-525

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-speed ultrahigh resolution spectral domain optical coherence tomography using high-power supercontinuum at 0.8 um wavelength2015

    • Author(s)
      Y. Hattori, H. Kawagoe, Y. Andou, M. Yamanaka, and N. Nishizawa
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume: 8 Issue: 8 Pages: 082501-082501

    • DOI

      10.7567/apex.8.082501

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] High-resolution and deep-tissue imaging with full-range, ultrahigh-resolution spectral-domain optical coherence tomography in 1.7 μm wavelength region2017

    • Author(s)
      H. Kawagoe, M. Yamanaka, S. Makita, Y. Yasuno, and N. Nishizawa
    • Organizer
      SPIE BiOS 2017
    • Place of Presentation
      San Francisco, CA
    • Year and Date
      2017-01-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高侵達・高分解能組織イメージングのための波長1.7μm帯フルレンジスペクトルドメインOCT2016

    • Author(s)
      川越 寛之,山中 真仁,巻田 修一,安野 嘉晃,西澤 典彦
    • Organizer
      OPJ2016
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-10-30
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 波長1.7μm帯フルレンジ超高分解能スペクトルドメインOCTを用いた高侵達・高分解能イメージング2016

    • Author(s)
      川越 寛之,山中 真仁,巻田 修一,安野 嘉晃,西澤 典彦
    • Organizer
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2016-09-13
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Ultrahigh-resolution spectral domain optical coherence tomography in 1.7 μm wavelength region2016

    • Author(s)
      H. Kawagoe, M. Yamanaka, S. Makita, Y. Yasuno, and N. Nishizawa
    • Organizer
      CLEO: 2016
    • Place of Presentation
      San Jose, CA
    • Year and Date
      2016-06-05
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 波長1.7 um帯超高分解能フルレンジスペクトルドメインOCT2016

    • Author(s)
      川越 寛之,山中 真仁,巻田 修一,安野 嘉晃,西澤 典彦
    • Organizer
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Wavelength dependence of penetration depth of OCT imaging for water-rich and highly scattering samples in 0.8-1.9 um wavelength region2016

    • Author(s)
      H. Kawagoe, M. Yamanaka, and N. Nishizawa
    • Organizer
      BiOS (SPIE Photonics West)
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ,アメリカ
    • Year and Date
      2016-02-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 波長1.7 um帯超高分解能スペクトルドメイン光コヒーレンストモグラフィ2015

    • Author(s)
      川越 寛之,山中 真仁,西澤 典彦
    • Organizer
      OPJ2015
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-10-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Development of ultrahigh-resolution spectral-domain OCT system using supercontinuum source in 1.7 um wavelength region2015

    • Author(s)
      H. Kawagoe, M. Yamanaka, and N. Nishizawa
    • Organizer
      CLEO/Europe-EQEC 2015
    • Place of Presentation
      ミュンヘン,ドイツ
    • Year and Date
      2015-06-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi