In situ visualization of wound healing using collagen-sensitive optical microscopy

• Project/Area Number: 22300154
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Biomedical engineering/Biological material science
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: YASUI Takeshi 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (70314408)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): ARAKI Tsutomu 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (50136214) ; FUKUSHIMA Shu-ichiro 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (40362644)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000); Fiscal Year 2012: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2011: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2010: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
• Keywords: 応用光学 / 量子光工学 / 細胞・組織 / コラーゲン / 創傷治癒 / 非線形光学顕微鏡 / 応用光学・量子光工学

Research Abstract

We performed time series monitoring of burned dermal collagen fiber using collagen-sensitive second-harmonic-generation (SHG) microscopy. SHG images of dermal collagen fiber significantly varied depending on the degree of the skin burn, indicating a potential for an optical burn assessment. Furthermore, we successfully observed the dynamics of wound healing process from the viewpoint of collagen.

Research Products

• [Journal Article] In vivo visualization of dermal collagen fiber in skin burn by collagen-sensitive second-harmonic- generation microscopy (2013)
  • Author(s): R. Tanaka, S. Fukushima, K. Sasaki, Y.Tanaka, H. Murota, T. Matsumoto, T.Araki, and T. Yasui
  • Journal Title: J. Biomed. Opt Volume: 18 Issue: 06 Pages: 61231-61231
  • DOI: 10.1117/1.jbo.18.6.061231
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] in vivo observation of age- related structural changes of dermal collagen in human facial skin using collagen-sensitive second harmonic generation microscope equipped with 1250-nm mode-locked Cr:Forsterite laser (2013)
  • Author(s): T. Yasui, M. Yonetsu, R. Tanaka, Y.Tanaka, S. Fukushima, T. Yamashita, Y.Ogura, T. Hirao, H. Murota, and T. Araki
  • Journal Title: J. Biomed. Opt Volume: 18 Issue: 3 Pages: 31108-31108
  • DOI: 10.1117/1.jbo.18.3.031108
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高速・直交偏光分解第2高調波発生光顕微鏡を用いたコラーゲン配向のin vivoイメージング (2013)
  • Author(s): 田中佑治, 長谷栄治, 福島修一郎, 荒木勉, 安井武史
  • Journal Title: 生体医工学 Volume: 51 Pages: 38-45
  • NAID: 130004494197
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 高速・直交偏光分解第2高調波発生光顕微鏡を用いた コラーゲン配向のin vivoイメージング” (2013)
  • Author(s): 田中佑治
  • Journal Title: 生体医工学 Volume: 51 Pages: 38-45
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 生体コラーゲンSHG (第2 高調波発生光)顕微鏡 (2012)
  • Author(s): 安井武史
  • Journal Title: 光技術コンタクト Volume: 50 Pages: 16-22
• [Journal Article] 生体コラーゲン SHG （第 2 高調波発生光）顕微鏡 (2012)
  • Author(s): 安井武史
  • Journal Title: 光技術コンタクト Volume: 50 Pages: 16-22
• [Journal Article] 紫外線による肌内部ダメージを可視化する技術の開発 (2011)
  • Author(s): 山下豊信, 安井武史
  • Journal Title: FRANGRANCE JOURNAL Volume: 7 Pages: 25-31
• [Journal Article] 紫外線による肌内部ダメージを可視化する技術の開発 (2011)
  • Author(s): 山下豊信
  • Journal Title: FRANGEANCE JOURNAL Volume: 7 Pages: 25-31
  • Peer Reviewed
• [Presentation] In vivo imaging of collagen fiber orientation with rapid polarization (2013)
  • Author(s): Y. Tanaka, E. Hase, S. Fukushima, T.Yasui, and T. Araki
  • Organizer: Photonic West 2013
  • Place of Presentation: The Moscone Center (サンフランシスコ・USA)
  • Year and Date: 2013-02-03
• [Presentation] In vivo imaging of dermal collagen in skin burn by collagen-sensitive secondharmonic-generation microscopy (2013)
  • Author(s): T. Yasui, R. Tanaka, E. Hase, S.Fukushima, and T. Araki
  • Organizer: BiOS 2013 (Photonic West 2013)
  • Place of Presentation: The Moscone Center (サンフランシスコ・USA)
  • Year and Date: 2013-02-03
• [Presentation] 生体コラーゲン顕微鏡 (2013)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 日本生体医工学会専門別研究会バイオメカニクス研究会第146回研究会
  • Place of Presentation: 徳島大学 (徳島市).
  • Year and Date: 2013-01-25
• [Presentation] In vivo imaging of collagen fiber orientation with rapid polarization-resolved SHG microscopy (2013)
  • Author(s): Yuji Tanaka
  • Organizer: BiOS 2013 (Photonic West 2013)
  • Place of Presentation: The Moscone Center (USA)
• [Presentation] In vivo imaging of dermal collagen in skin burn by collagen-sensitive second-harmonic-generation microscopy (2013)
  • Author(s): Takeshi Yasui
  • Organizer: BiOS 2013 (Photonic West2013)
  • Place of Presentation: The Moscone Center (USA)
• [Presentation] SHG(第2 高調波発生光)顕微鏡を用いた熱傷治癒過程における真皮コラーゲン動態の可視化 (2012)
  • Author(s): 長谷栄治, 田仲亮介, 福島修一郎, 荒木勉, 安井武史
  • Organizer: Optics & Photonics Japan 2012
  • Place of Presentation: タワーホール船堀 (東京都)
  • Year and Date: 2012-10-25
• [Presentation] 高速偏光分解SHG (第2高調波発生光)顕微鏡を用いた真皮コラーゲン配向のin vivo イメージング (2012)
  • Author(s): 田中佑治, 長谷栄治, 福島修一郎, 安井武史,荒木勉
  • Organizer: Optics & Photonics Japan 2012
  • Place of Presentation: タワーホール船堀 (東京都).
  • Year and Date: 2012-10-25
• [Presentation] 高速偏光分解SHG(第二高調波発生光)顕微鏡を用いたラット皮膚in vivoコラーゲン配向イメージング (2012)
  • Author(s): 田中佑治, 長谷栄治, 福島修一郎, 安井武史, 荒木勉
  • Organizer: 生体医工学シンポジウム 2012
  • Place of Presentation: 大阪大学(豊中市)
  • Year and Date: 2012-09-08
• [Presentation] 電気光学的偏光変調による偏光分解SHG (第2高調波発生光)顕微鏡の高速化 (2012)
  • Author(s): 田中佑治, 長谷栄治, 田中亮介, 福島修一郎,安井武史, 荒木勉
  • Organizer: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 早稲田大学(東京都).
  • Year and Date: 2012-03-16
• [Presentation] 電気光学的偏光変調による偏光分解SHG(第2高調波発生光)顕微鏡の高速化 (2012)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 早稲田大学(東京都)
  • Year and Date: 2012-03-16
• [Presentation] In vivo visualization of dermal collagen fiber in human skin using collagen-sensitive microscopy (2012)
  • Author(s): T. Yasui, M. Yonetsu, and T. Araki
  • Organizer: 第49回日本生体医工学会大会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター(大阪市)
  • Year and Date: 2012-02-10
• [Presentation] Application of second-harmonic generation microscopy for in vivo observation of structural change in human dermal collagen fiber caused by aging and/or UV exposure (2012)
  • Author(s): T. Yasui, M. Yonetsu, R, Tanaka, S.Fukushima, T. Yamashita, Y. Ogura, T.Hirao, and T. Araki
  • Organizer: BiOS 2012 (Photonic West 2012)
  • Place of Presentation: The Moscone Center (サンフランシスコ・USA)
  • Year and Date: 2012-01-22
• [Presentation] Application of second-harmonic generation microscopy for in vivo observation of structural change in human dermal collagen fiber caused by aging and/or UV exposure (2012)
  • Author(s): Takeshi Yasui
  • Organizer: BiOS 2012 (Photonic West 2012)
  • Place of Presentation: ザモスコーニセンター(アメリカ・サンフランシスコ)
  • Year and Date: 2012-01-22
• [Presentation] 第2高調波発生顕微鏡を用 いた熱傷治癒過程のモニタリング (2012)
  • Author(s): 田仲亮介, 福島修一郎, 安井武史, 荒木勉
  • Organizer: 第24回バイオエンジニアリング講演会
  • Place of Presentation: 大阪大学(豊中市)
  • Year and Date: 2012-01-07
• [Presentation] 第2高調波発生顕微鏡を用いた熱傷治癒過程のモニタリング (2012)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 第24回バイオエンジニアリング講演会
  • Place of Presentation: 大阪大学(大阪府)
  • Year and Date: 2012-01-07
• [Presentation] SHG（第2 高調波発生光）顕微鏡を用いた熱傷 治癒過程における真皮コラーゲン動態の可視化 (2012)
  • Author(s): 長谷栄治
  • Organizer: Optics & Photonics Japan 2012
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
• [Presentation] 高速偏光分解SHG（第2 高調波発生光）顕微鏡 を用いた真皮コラーゲン配向のin vivo イメージング (2012)
  • Author(s): 田中佑治
  • Organizer: Optics & Photonics Japan 2012
  • Place of Presentation: タワーホール船堀（東京都）
• [Presentation] 高速偏光分解SHG(第二高調波発生光)顕微鏡を用いたラット皮膚in vivoコラーゲン配向イメージング (2012)
  • Author(s): 田中佑治
  • Organizer: 生体医工学シンポジウム2012
  • Place of Presentation: 大阪大学（大阪府）
• [Presentation] 電気光学的高速偏光変調を用いた偏光分解 SHG(第2高調波発生光) 顕微鏡 (2011)
  • Author(s): 田中佑治, 長谷栄治, 田仲亮介, 福島修一郎,安井武史, 荒木勉
  • Organizer: Optics & Photonics Japan 2011
  • Place of Presentation: 大阪大学(豊中市).
  • Year and Date: 2011-11-30
• [Presentation] 電気光学的高速偏光変調を用いた偏光分解SHG(第2高調波発生光)顕微鏡 (2011)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: Optics & Photonics Japan 2011
  • Place of Presentation: 大阪大学(大阪府)
  • Year and Date: 2011-11-30
• [Presentation] 生体コラーゲンSHG顕微鏡 (2011)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 光材料・応用技術研究会第三回研究会『メディカルフォトニクスと光ビジネス』
  • Place of Presentation: 烟河(亀岡市)
  • Year and Date: 2011-11-18
• [Presentation] 生体コラーゲンSHG顕微鏡 (2011)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 光材料・応用技術研究会第三回研究会『メディカルフォトニクスと光ビジネス』
  • Place of Presentation: 烟河(京都府)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-11-18
• [Presentation] In vivo observation of skin burn using collagen-sensitive second-harmonic-generation microscopy (2011)
  • Author(s): R. Tanaka, T. Yasui, S. Fukushima, and T. Araki
  • Organizer: Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics
  • Place of Presentation: シドニー国際会議場(シドニー).
  • Year and Date: 2011-08-29
• [Presentation] In vivo observation of skin burn using collagen-sensitive second-harmonic-generation microscopy (2011)
  • Author(s): Takeshi Yasui
  • Organizer: Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics 2011
  • Place of Presentation: シドニー国際会議場(オーストラリア・シドニー)
  • Year and Date: 2011-08-29
• [Presentation] 生体コラーゲン顕微鏡を用いたin vivo皮膚計測 (2011)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 第44回光学五学会関西支部連合講演会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学文化交流センター(大阪市)
  • Year and Date: 2011-01-29
• [Presentation] 生体コラーゲン顕微鏡を用いたin vivo皮膚計測 (2011)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 第44回光学五学会関西支部連合講演会
  • Place of Presentation: 大阪市立大学文化交流センター(招待講演)
  • Year and Date: 2011-01-29
• [Presentation] 第2高調波発生顕微鏡を用いたコラーゲン熱変性のモニタリング (2011)
  • Author(s): 田仲亮介, 福島修一郎, 安井武史, 荒木勉
  • Organizer: 日本機械学会第23回バイオエンジニアリング講演会
  • Place of Presentation: 熊本大学(熊本市)
  • Year and Date: 2011-01-08
• [Presentation] 第2高調波発生顕微鏡を用いたコラーゲン熱変性のモニタリング (2011)
  • Author(s): 田仲亮介
  • Organizer: 日本機械学会 第23回 バイオエンジニアリング講演会
  • Place of Presentation: 熊本大学
  • Year and Date: 2011-01-08
• [Presentation] 生体コラーゲン SHG 顕微鏡を 用いたヒト 皮膚の in vivo 観察 (2010)
  • Author(s): 安井武史, 米津真人, 山下豊信, 小倉有紀, 平尾哲二, 荒木勉
  • Organizer: Optics & Photonics Japan 2010
  • Place of Presentation: 中央大学駿河台記念館(東京都).
  • Year and Date: 2010-11-09
• [Presentation] 生体コラーゲンSHG嫌疑鏡を用いた光学的熱傷診断に関する研究～ラット熱傷モデルのin vivo 計測～ (2010)
  • Author(s): 田仲亮介, 安井武史, 福島修一郎, 荒木勉
  • Organizer: Optics & Photonics Japan 2010
  • Place of Presentation: 中央大学駿河台記念館 (東京都).
  • Year and Date: 2010-11-09
• [Presentation] 生体コラーゲンSHG顕微鏡を用いた光学的熱傷診断に関する研究～ラット熱傷モデルのin vivo計測～ (2010)
  • Author(s): 田仲亮介
  • Organizer: Optics & Photonics Japan 2010
  • Place of Presentation: 中央大学駿河台記念館
  • Year and Date: 2010-11-09
• [Presentation] 生体コラーゲンSHG顕微鏡を用いたヒト皮膚のin vivo観察 (2010)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: Optics & Photonics Japan 2010
  • Place of Presentation: 中央大学駿河台記念館
  • Year and Date: 2010-11-09
• [Presentation] 第2高調波発生光(SHG)顕微鏡を用いた光学的熱傷診断に関する研究 (2010)
  • Author(s): 田仲亮介, 安井武史, 福島修一郎, 荒木勉
  • Organizer: 生体医工学シンポジウム2010
  • Place of Presentation: 北海道大学(札幌市).
  • Year and Date: 2010-09-10
• [Presentation] 第2高調波発生光(SHG)顕微鏡を用いた光学的熱傷診断に関する研究 (2010)
  • Author(s): 田仲亮介
  • Organizer: 生体医工学シンポジウム2010
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2010-09-10
• [Presentation] Visualization of collagen molecule orientation in wrinkled skin using a polarization-resolved second-harmonic- generation microscope (2010)
  • Author(s): T. Yasui and T. Araki
  • Organizer: 0th European Congress of Molecular Spectroscopy
  • Place of Presentation: フローレンス
  • Year and Date: 2010-09-02
• [Presentation] Visualization of collagen molecule orientation in wrinkled skin using a polarization-resolved second-harmonic-generation microscope (2010)
  • Author(s): Takeshi Yasui
  • Organizer: 30th European Congress of Molecular Spectroscopy
  • Place of Presentation: Florence, Italy
  • Year and Date: 2010-09-02
• [Presentation] In vivo visualization of dermal collagen fiber in human skin using colla gen-sensitive microscopy (2010)
  • Author(s): Takeshi Yasui
  • Organizer: 第49回日本生体医工学会大会
  • Place of Presentation: 大阪国際交流センター
  • Year and Date: 2010-06-27
• [Presentation] Determination of burn depth based on depth-resolved second-harmonic-generation imaging of dermal collagen (2010)
  • Author(s): T. Yasui, K. Sakski, R. Tanaka, S.Fukushima, T. Araki
  • Organizer: Biomedical Optics(OSA Topical Meeting and Tabletop Exhibit)
  • Place of Presentation: マイアミ・USA
  • Year and Date: 2010-04-11
• [Presentation] Determination of burn depth based on depth-resolved second-harmonic-generation imaging of dermal collagen (2010)
  • Author(s): Takeshi Yasui
  • Organizer: Biomedical Optics (OSA Topical Meeting and Tabletop Exhibit)
  • Place of Presentation: Miami, USA
  • Year and Date: 2010-04-11
• [Presentation] 生体コラーゲン顕微鏡
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 日本生体医工学会専門別研究会バイオメカニクス研究会第146回研究会
  • Place of Presentation: 徳島大学（徳島県）
  • Invited
• [Remarks]
  • URL: http://femto.me.tokushima-u.ac.jp
• [Remarks] 徳島大学大学院ソシオテクノサイエンス研究部・安井研究室ホームページ
  • URL: http://femto.me.tokushima-u.ac.jp
• [Remarks]
  • URL: http://femto.me.tokushima-u.ac.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://www.me.tokushima-u.ac.jp/femto/