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2016 Fiscal Year Research-status Report

皮膚角層疾患の予知を可能にする表面検出法の開発

Research Project

Project/Area Number 15K12499
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

中川 公一  弘前大学, 保健学研究科, 教授 (00244393)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 澤村 大輔  弘前大学, 医学研究科, 教授 (60196334)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords生体計測 / 磁気共鳴イメージング / 生体情報 / 皮膚科学 / 電子スピン共鳴
Outline of Annual Research Achievements

磁気共鳴のESRイメージング用にスペクトルデータの取り込みソフト(プログラム)を更新した。取り込んだスペクトルデータを画像に変換するソフトを新に導入し、2次元(2D)画像を構築する過程に取り組んだ。
安定ラジカルを用いたファントムを作成し、2次元イメージングの測定と画像処理を行った。新たに1-2 mm間隔の模擬試料を作成し装置や勾配強度などの検証を行った。安定ラジカルである 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH, 同義語:2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl)を用いた。また、画像処理用ソフトで観測データを2次元(2D)画像にする試みをした。DPPHファントム試料による測定で磁場勾配の強さ等を見積もった。また、ファントム画像の解析を行い分解能は、0.4 mm と考えられた。
2D ESRイメージングの装置開発や画像データ処理と並行し、共同研究者から疾患皮膚の提供を受け、皮膚表面画像判定に向けた取り組みを行った。現在、画像向上に向けた取り組みを行っている。皮膚試料のESR測定と2次元イメージング測定を進めた。スピンプローブは、一鎖型脂肪酸である5-DSA(5-doxylstearic acid)を使用した。シアノアクリレートで皮膚角層をガラス板に貼り付けた後、約50μMのスピンプローブ液を採取角層に滴下し37℃の恒温で約60分インキュベーション後、蒸留水で過剰なスピンプローブを洗浄除去し、EPR測定を実施した。尋常性乾癬の結果は、コントロールの値と比較検討した。2次元イメージングの測定と画像処理を行った。
そのほか、新たに動植物に存在する色素ラジカルの2Dイメージングを試みた。その結果、興味深い結果が得られ国際学術誌に発表した。また、疾患皮膚サンプルの測定と画像化を試み、現在解析中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

模擬試料や皮膚計測によるESR2次元画像の研究成果は、以下の通りである。
1.研究計画を達成する模擬試料などの2次元画像化を行うことができた。
2.皮膚科学関連のジャーナルにESR2次元画像の論文が掲載された。
以上のことから、順調の進展と判断した。

Strategy for Future Research Activity

新たに製作した表面検出器を用いて、共同研究者から提供予定のある疾患皮膚を通常の測定とイメージング測定を行い、データ処理をして疾患皮膚画像を試みる。疾患皮膚画像を詳しく比較検証するためのコントロール皮膚を測定し、コントロール画像を得る。その上で、疾患皮膚画像とコントロール皮膚画像を比較し、疾患部位の画像解析を試み疾患部位の特定を試みる。さらに、微細な皮膚構造の違いの識別を試み皮膚疾患予知の可能性を検討する。

Causes of Carryover

安価な購入品に努めたために少しの未使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

未使用額(32800円)については、実験に必要な石英の測定ロッドや測定用器具を購入する予定である。

  • Research Products

    (22 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results) Book (3 results) Remarks (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] C ion and X-ray induced sucrose radicals investigated by CW EPR and 9 GHz EPR imaging2017

    • Author(s)
      K. Nakagawa, H. Hara, Ken-ichiro Matsumoto
    • Journal Title

      Bull. Chem. Soc. Jpn.

      Volume: 90 Pages: 30-33

    • DOI

      7.10.1246/bcsj.20160290

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Investigating the distribution of stable paramagnetic species in an apple seed using X-band EPR and EPR imaging2017

    • Author(s)
      K. Nakagawa, B. Epel
    • Journal Title

      Journal of Oleo Science

      Volume: 66 Pages: 315-319

    • DOI

      10.5650/jos.ess16152

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] EPR imaging and HPLC characterization of the pigment-based organic free radical in black soybean seeds2017

    • Author(s)
      K. Nakagawa, H. Maeda
    • Journal Title

      Free Radical Research

      Volume: 51 Pages: 187-192

    • DOI

      10.1080/10715762.2017.1291940

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Skin surface imaging of psoriasis vulgaris by using an electron paramagnetic resonance spin probe2016

    • Author(s)
      Nakagawa K, S. Minakawa, D. Sawamura, H. Hara
    • Journal Title

      Journal of Dermatological Science

      Volume: 81 Pages: 71-73

    • DOI

      10.1016/j.jdermsci.2015.10.006

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Investigation of scavenging activities and distribution of paramagnetic species in Zanthoxylum limonella seeds2016

    • Author(s)
      K. Nakagawa, A. Promjareet, A. Priprem, V. Netweera, H. Hara
    • Journal Title

      Free Radical Research

      Volume: 50 Pages: 1432-1440

    • DOI

      10.1080/10715762.2016.1258117

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Investigation of an innovative 9 GHz EPR surface detection method and its application to non-invasive various human skin2017

    • Author(s)
      K. Nakagawa,
    • Organizer
      BIT 5th Annual Congress of AnalytiX-2017
    • Place of Presentation
      Hilton Fukuoka Sea Hawk(Fukuoka, Fukuoka city)
    • Year and Date
      2017-03-22 – 2017-03-24
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] X-バンドESRイメージングによる皮膚角層の研究2016

    • Author(s)
      中川公一
    • Organizer
      分子研研究会
    • Place of Presentation
      分子科学研究所(愛知県岡崎市)
    • Year and Date
      2016-12-07 – 2016-12-08
  • [Presentation] 重粒子線で生じたスクロースラジカルのEPRとEPRイメージング法による研究2016

    • Author(s)
      中川公一、原 英之、小川幸大、松本謙一郎
    • Organizer
      第54回電子スピンサイエンス学会年会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-11-10 – 2016-11-12
  • [Presentation] 皮膚角層のCW EPRとEPRイメージング法による研究2016

    • Author(s)
      中川公一、皆川智子、澤村大輔、原 英之
    • Organizer
      第54回電子スピンサイエンス学会年会
    • Place of Presentation
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-11-10 – 2016-11-12
  • [Presentation] 皮膚角層の9 GHz ESRイメージングによる解析2016

    • Author(s)
      中川公一、皆川智子、澤村大輔、原 英之
    • Organizer
      日本油化学会第55回年会
    • Place of Presentation
      奈良女子大学(奈良県奈良市)
    • Year and Date
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [Presentation] Skin surface imaging of psoriasis vulgaris investigated by X-band EPR2016

    • Author(s)
      K. Nakagawa, S. Minakawa, D. Sawamura, H. Hara
    • Organizer
      Asia Pacific EPR/ESR Symposium (APES2016)
    • Place of Presentation
      Irkutsk, Russia
    • Year and Date
      2016-08-28 – 2016-09-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Distribution of Stable Paramagnetic Species in Apple Seeds Investigated by EPR and X-band EPR Imaging2016

    • Author(s)
      K. Nakagawa, B. Epel
    • Organizer
      Asia Pacific EPR/ESR Symposium (APES2016)
    • Place of Presentation
      Irkutsk, Russia
    • Year and Date
      2016-08-28 – 2016-09-02
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CW EPRとEPRイメージング法によるリンゴの種子の研究2016

    • Author(s)
      中川公一、Boris Epel
    • Organizer
      第20回ESRフォーラム研究会
    • Place of Presentation
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2016-07-16 – 2016-07-16
  • [Presentation] CW EPRとEPRイメージング法による皮膚角層の研究2016

    • Author(s)
      中川公一、皆川智子、澤村大輔、原 英之
    • Organizer
      第20回ESRフォーラム研究会
    • Place of Presentation
      神戸大学(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2016-07-16 – 2016-07-16
  • [Presentation] Skin surface imaging of psoriasis vulgaris investigated by X-band EPR2016

    • Author(s)
      Kouichi Nakagawa, Satoko Minakawa, Daisuke Sawamura, Hideyuki Hara
    • Organizer
      The 49th Annual International Meeting of the ESR spectroscopy Groupof the Royal Society of Chemistry
    • Place of Presentation
      Colchester, England
    • Year and Date
      2016-04-02 – 2016-04-07
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Electron Spin Resonance in Food Science2017

    • Author(s)
      K. Nakagawa
    • Total Pages
      156(123-136)
    • Publisher
      Academic Press
  • [Book] Peppers: Harvesting Methods, Antioxidant Properties and Health Effects2016

    • Author(s)
      K. Nakagawa*, B. Epel, H. Hara
    • Total Pages
      153(41-54)
    • Publisher
      Nova Science Publishers, Inc
  • [Book] Textbook of Aging Skin, 2nd edition2016

    • Author(s)
      K. Nakagawa
    • Total Pages
      2222(725-734)
    • Publisher
      Springer Berlin Heidelberg
  • [Remarks] 中川リサーチグループ

    • URL

      http://personal.hs.hirosaki-u.ac.jp/~nakagawa/

  • [Remarks] researchmap

    • URL

      http://researchmap.jp/read0186203/

  • [Remarks] Kouichi Nakagawa (Google scholar)

    • URL

      http://scholar.google.co.jp/citations?user=wqcm6r8AAAAJ&hl=ja

  • [Patent(Industrial Property Rights)] メラニン色素ラジカル測定装置2016

    • Inventor(s)
      中川 公一
    • Industrial Property Rights Holder
      中川 公一
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2016-158210
    • Filing Date
      2016-08-10

URL: 

Published: 2018-01-16  

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