血液透過型レーザー内視鏡の開発を目的とした赤血球の光学的性質の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14657323
• Research Institution: Kochi Medical School
• Principal Investigator: 小田 勝志 高知医科大学, 医学部, 助手 (80274372)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 戸名 正英 高知工科大学, 工学部, 実験講師 (10322588) ; 笹栗 志朗 高知医科大学, 医学部, 教授 (60196186)
• Keywords: 赤血球 / 吸光度 / 散乱 / 血管内視鏡 / レーザートラップ法 / 細胞操作

Research Abstract

血液の基本的データの採取目的にまずヒト新鮮血を用いて220-2600nmの範囲で吸光度測定を行った。純水でも同様に測定を行い、比較検討を行った。その吸光度曲線から可視-近赤外の領域では580-600nmと1300-1400nmの区間において急速に吸光度の変化する領域があることが確認できた。そこで上記の範囲での散乱度変化を検討するため、この領域の波長を用いて、血液(特に赤血球)の散乱について積分球を用いて求めた。
血液の条件によっても吸光度、散乱は変化することが予想されるため、人工肺とローラーポンプを用いて血液循環回路の作製して実験を行った。健康人より採取した静脈血を遠心分離し血漿と分離して血球成分を取り出した。生理食塩水で希釈してヘマトクリットを5-50%になるように調整を行し血液循環回路を満たした後、この回路の一部にキュベットを組み込み吸光度と散乱について測定した。吸光度はヘマトクリットの上昇と共に減少した。また散乱は500nmでピーク値を取った後に次第に減少傾向を示した。
さらに赤血球自体の散乱パターンを求めるため、レーザートラップ法を用いて、赤血球をトラップした。レーザートラップ法を用いることにより、赤血球は常に90度回転し縦軸に一致した安定した状態でトラップされた。それ以外の角度では赤血球の状態は極めて不安定であった。赤血球をマニピュレーターを用いて操作し、レーザー光を当て散乱を観測している。