2017 Fiscal Year Annual Research Report
Visualization of small blood vessels in deep tissues using two-photon photoacoustic microscopy
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15H03036
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
山岡 禎久 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80405274)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 光音響顕微鏡 / 2光子吸収 / 補償光学素子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2光子光音響イメージングによる高空間分解能可視化のためには、生体深部での集光を向上させる必要がある。これは、対物レンズを用いて試料に光パルスを集光照射したときに、試料の屈折率の違いや形状などが原因で収差が発生し、得られる画像にボケや歪みが生じるためである。特に2光子吸収は単位体積当たりの光子数によって大きく影響するため、2光子光音響イメージングにおいて集光は重要である。本年度は、生体深部の空間分解能、コントラストの向上を目的として、透過型の液晶補償光学素子を用いた光音響顕微鏡を提案し、測定装置を構築した。厚さ1.2 ～ 1.5 mmの屈折率の違うガラスプレートを通して設置されたテストターゲットに対して、波面収差補正前と補正後の空間分解能、コントラストを評価した。結果として、約1.7倍の空間分解能の向上、約2.9倍のコントラス向上が得られた。同様に、HE染色された組織切片（肺、腸）観察に対しても、空間分解能、コントラストの向上が観察された。これらの実験結果は、光音響顕微鏡による生体深部観察に対して補償光学素子利用の有効性を示唆している。
さらに、生体試料としてマウス耳の血管走行の観察も行った。結果として、補償光学素子を使った場合のほうが、補償光学素子を使わなかった場合に比べて、生体深部の血管走行画像を高空間分解、高コントラストに観察することが可能であった。同時に、補償光学素子を用いた場合、焦点面での情報は高空間分解、高コントラストに得られるが、焦点面以外の情報は失われる。逆に、補償光学素子を使わない場合、空間分解能はそれほど高くないが、焦点面以外の情報も得られる。この結果は、補償光学素子の適切な調整によって、生体観察における必要な深さ、必要な空間分解能を持つ画像が選択的に検出できることを意味する。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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