ヒドラを用いたバイオアッセイ法による細胞成長因子定量システムの自動化に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09555123
• Research Institution: Toyama University
• Principal Investigator: 佐々木 和男 富山大学, 工学部, 教授 (60042826)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塚田 章 富山大学, 工学部, 助手 (40236849) ; 川原田 淳 富山大学, 工学部, 助教授 (80195164) ; 花井 一光 京都府立医科大学, 物理学教室, 教授 (40108642) ; 斎藤 建夫 株式会社 バイオメディカルサイエンス, 技術部長
• Keywords: ヒドラ / バイオアッセイ / 細胞成長因子 / 画像処理

Research Abstract

平成11年度における研究実績は以下のとおりである。
1.新しい2値化処理技術の検討:現在用いているヒトの視覚系を模擬した手法による2値化処理では、照明条件により欠落部位のない2値画像を得ることができない場合がある。そこで、ヒドラ輪郭部の微分画像に着目し、新たな2値化法を検討した。実画像を平滑化処理した後、Sobelフィルターにより微分処理を行い輪郭部を抽出、最も長い輪郭部を有する閾値で実画像を2値化した。その結果、この方法によれば93.5%の割合で欠落部位のない2値画像が得られることが明らかになった。2.特徴量の時系列データを用いた応答の判定法に関する検討:振動刺激5分後から10分までの各特徴量を2秒間隔で測定し時系列データを得た。この時系列データの回帰直線を求め、時系列データと回帰直線の差を離散フーリエ変換した。その結果、0.0033〜0.01Hzの周波数範囲内ではaFGF投与群のパワースペクトルが面積、周囲長、2次重心モーメント、外接円の直径、触手の長さで対照群に比べ増大することが明らかになった。これは、従来の特徴量とは別に時系列データからも特徴量が得られる可能性を示す。3.チャンバー自動切替システムの構築:ウエルスキャナーを用いてRS232Cを介したコンピュータ制御化でチャンバーを自動的に移動できるようにした。さらに、チャンバーを640x480画素で撮影し、中のヒドラを中心に320x240を自動的に切り出すことによりヒドラを追跡するシステムを構築した。