| Project/Area Number |
21K18038
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
長谷 栄治 徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 特任助教 (50805512)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 線維症 / ブリルアン散乱 / 第2高調波発生 / 脂肪滴 / 弾性率 / 線維化 / コラーゲン / SHG顕微鏡 / ブリルアン散乱顕微鏡 / イメージング / 非線形光学顕微鏡 / 第２高調波発生 / パルス誘導ブリルアン散乱 |
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| Outline of Research at the Start |
線維症では，細胞により産生されるコラーゲンを始めとする細胞外マトリックスが過剰に沈着した結果，組織が硬化し，臓器機能不全をもたらす．本研究では，線維化過程において線維芽細胞と筋線維芽細胞，およびコラーゲンという３者をターゲットとし，新しい光プローブとして非線形光散乱を駆使することによって，これまで評価することが困難であったこれら３者の時空間的関係を計測し，線維化における細胞の機能を解析する．具体的には，非線形散乱光としてパルス誘導ブリルアン散乱光と第２高調波発生光を用いて，両細胞の線維化における機能をコラーゲン線維形成能の観点から考察し，線維症の病態の理解と治療に向けた知見を得る．
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| Outline of Annual Research Achievements |
線維症では，細胞が産生するコラーゲンを始めとする細胞外マトリックスが過剰に沈着した結果，組織が硬化し，臓器機能不全をもたらす．本研究では，線維症における細胞集団と産生されたコラーゲン線維構造の時空間的関係について詳細に評価するため，非線形光散乱を光プローブとして用いることにより，両細胞の線維化における機能をコラーゲン線維形成能の観点から考察し，線維症の病態の理解と治療に向けた知見を得ることを研究の最終目的とする．
令和4年度は，令和3年度に開発した自発ブリルアン散乱顕微鏡を生体組織の計測に適用した．実際の生体試料の計測の場合，標準試料として用いたメタノール等の無色溶液と比較してレイリー散乱光強度が高くなる結果，分光計測の際にそれらが迷光成分として取得スペクトル上に重畳され，微弱であるブリルアン光の計測に困難をもたらす．そこで，はじめにレイリー散乱光を除去する空間マスク等の光学系の最適化を行った．その後．計測時の試料状態についての検討を行った後，NASHモデルマウス肝臓の凍結切片の弾性率測定を行った．光学系の最適化と試料状態についての検討により，肝臓組織の脂肪滴におけるブリルアンスペクトルの取得に成功し，得られた結果について国内学会および国際学会にて発表を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
開発した自発ブリルアン散乱顕微鏡の光学系最適化を行い，実際の生体組織におけるブリルアンスペクトルを取得することができ，国内外学会での成果発表を実施できたため，「おおむね順調に進展している」と判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
生体組織におけるブリルアンスペクトルの取得に成功したため，令和5年度はこれをイメージング計測に拡張する．具体的には，はじめにNASHモデルマウス肝臓組織の脂肪滴について，脂肪滴内の粘弾性率の空間分布や異なる脂肪滴間の力学特性の違いについて調査する予定である．
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
