Non-invasive laser ultrasound 3D imaging for live spheroid observation

• Project/Area Number: 25K03480
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90130:Medical systems-related; Basic Section 90140:Medical technology assessment-related; Sections That Are Subject to Joint Review: Basic Section90130:Medical systems-related , Basic Section90140:Medical technology assessment-related
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 田村 和輝 浜松医科大学, 光医学総合研究所, 助教 (40822614)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大川 晋平 浜松医科大学, 光医学総合研究所, 教授 (20432049) ; 伊藤 一陽 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50963964) ; 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): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2028: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2027: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2026: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2025: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
• Keywords: 機械物性計測 / スフェロイド / 熱弾性波 / 弾性イメージング

Outline of Research at the Start

スフェロイドは再生医療や創薬研究に不可欠な研究材料であるが，その成長の様子を三次元で繰り返しライブ観察することは困難である．本申請は生命科学研究に携わる研究者が日常的に使用する光学顕微鏡で超音波計測を実現し，スフェロイドやその周囲の培地に触れない非侵襲レーザー超音波三次元イメージングを達成する．細胞培養用ディッシュを光・超音波変換体として，パルスレーザー照射によって発生する熱弾性波を波源として，光干渉計を用いてスフェロイドから返される後方散乱波を計測する．光学顕微鏡の視野内でスフェロイドのライブ観察を実現する本手法が生命科学研究や再生医療産業に貢献することを目指して研究を実施する．