| Project/Area Number |
19J22353
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
木下川 涼 (2019-2020) 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Research Fellow |
木下川 涼 (2021) 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2019-04-25 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 多光子イメージング / イメージングフローサイトメトリー / ラベルフリー / 非線形光学 / ラマン / CARS / FT-CARS / 高速イメージング / FWM / SHG / フローサイトメトリー |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の最終的な目的は、FT-CARSスペクトラルイメージングを用いた術中がん診断である。
現在実際の臨床の現場で行われている染色法による術中がん診断では、切片の染色に時間がか
かる、染色された切片の観測によりがんの有無を判断する専門の病理医が必要であるという問
題点がある。本研究は組織切片の染色を必要としないラベルフリーの測定手法であるため、短
時間でのがん診断が可能となる。また、組織切片の各点のスペクトル情報に基づいたAI診断の
実現が期待される。これにより従来法における問題点の解決が期待される。実用に耐えうる精 度、すなわち、99.9%の精度でのAIがん診断の実現を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度構築したラベルフリー多光子イメージングフローサイトメーターを実用に耐えうるものとするよう、acoustic focusing用に使用するピエゾ素子の種類と過電圧を最適化することで、流路中を流れる細胞のフォーカシングの精度を長時間(>1 hour)安定させることに成功した。これにより多数の(> 10,000 cells)細胞の連続多光子イメージングが可能となった。
改良した本開発装置のデモンストレーションとして、Chromochloris zofingiensis (NIES-2175) のイメージング、解析を行った。C. zofingiensisは高効率なスターチ合成を行う藻類の一種として近年注目を浴びており、スターチの合成効率をより高めるための培養条件検討等の研究が行われている。Colorimetry（比色分析）等の従来のスターチ定量法では、一細胞単位でスターチの定量、細胞内のスターチ分布の情報が得られず、様々な培養条件化におけるそれぞれの細胞のHeterogeneity（異質性）の情報が損なわれてしまっている。この問題を解決すべく、本開発装置を用いて10培養条件でそれぞれ2,000細胞のイメージングを行った。また、装置で得られたraw dataから画像を再構成し、また得られた多数の画像を解析するプログラムを構築、使用し、培養条件の変化に対するC. zofingiensis細胞の応答を統計的に解析した。本開発手法のデモンストレーションとして藻類のイメージングを行ったが、がん細胞スフェロイドのコラーゲン分布のイメージングにも応用ができ、本開発装置を用いたドラッグスクリーニングやがん検出への応用が期待される。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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