2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of SBW Fluorescence Nanothermometry Platform by Using Ceramic Nanoparticles
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16H04499
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
曽我 公平 東京理科大学, 基礎工学部材料工学科, 教授 (50272399)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横田 秀夫 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (00261206)
岸本 英博 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80251213)
上村 真生 東京理科大学, 基礎工学部材料工学科, 講師 (80706888)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 近赤外 / SBW / 蛍光 / 温度 / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2018実績ドラフト
研究実績の概要
「第２の生体の窓(SBW)」と呼ばれる1000～1700nmの波長域は、蛍光バイオイメージングにおいて従来の波長域に比べ約１０倍の数cmにおよぶ観察深度を達成可能なことから近年にわかに注目を浴びている。また、蛍光強度比を用いたナノ温度イメージングは、プローブ濃度の影響を受けず、高解像度で三次元の温度の可視 化方法として注目を集める温度の可視化手法である。本研究では萌芽研究で確かな感触を得たセラミックスナノ粒子を用いたSBWにおけるナノ温度イメージングを、実用的かつ革新的な科学技術研究手法として材料とシステムの双方からその基盤を確立することを目的として研究を進めている。これまでの研究において、実際に経費でレシオメトリックにナノ温度イメージングを実施すると、光損失の原因となる吸収と散乱の波長特性が組織の構成要素、構成成分によって異なるため、温度イメージングは相対温度のイメージングにとどまることが分かった。そこで今年度の研究では希土類イオンの長い蛍光寿命とパルスレーザーを用いたタイムゲートイメージングシステムの構築を行い、蛍光寿命によりナノ温度イメージングが可能であることを示した。さらにはこれをCT原理と組み合わせ、3次元で蛍光寿命をマッピングするシステムを構築し、成功裏に三次元イメージングを実現した。生体深部が可能であることを存分に活用する意味で小動物における蛍光の三次元イメージングは重要であり、近赤外で、蛍光寿命の三次元分布を可能にした本研究成果は、生命現象解明に向けて新たな一石を投じる成果であるといえる。
したがって当初の設定目標を大きく超えた成果を得ることができた。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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