Measurement of blood drug concentrations by time-resolved stimulated Raman scattering microscopy

• Project/Area Number: 23K23251
• Project/Area Number (Other): 22H01983 (2022-2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2022-2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 伊藤 輝将 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60783371)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川岸 将彦 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (60323606) ; 三沢 和彦 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80251396) ; 吉野 大輔 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80624816)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000); Fiscal Year 2024: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2023: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2022: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
• Keywords: 薬剤イメージング / 血中濃度 / 時間分解 / 誘導ラマン散乱顕微鏡 / 薬剤浸透 / コヒーレントラマン顕微鏡

Outline of Research at the Start

本研究課題では、フェムト秒光パルスの時間波形を操る超高速光学の手法を駆使し、分子検出性能を極限まで高めた新しいレーザー顕微鏡を用いて、これまで未踏領域であったサブmM（<1mmol/L）以下の血中薬剤濃度計測の課題に挑戦する。血管組織と血流を再現する三次元培養血管モデル、およびin vivo動物モデルを用いた薬剤濃度計測実験を通して、将来の非侵襲薬剤モニタリングへの応用可能性を実証する。