2018 Fiscal Year Research-status Report
Development of new ophthalmic devices using Raman scattering.
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18K09396
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
加治 優一 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50361332)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ラマン散乱 / アミロイドβ / 網膜 / 角膜 / 水晶体 / 加齢黄斑変性症 / 角膜ジストロフィ / 角膜脂肪沈着 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ラマン顕微鏡は，組織に光を照射し，照射光と異なる波長の光を解析することにより組織に存在する物質の特性と局在をあきらかにする技術である．このことは，生体に光を照射することにより，組織においてどのような物質が存在するかがわかるという点で画期的な技術である．眼科は光学が最も応用されている医療分野であり，様々な医療機器が開発されている．しかし，眼科医療に取り入れられている光学は，光の反射に基づいており，局所において何か物質が存在していることはわかるものの，どのような物質が存在しているかは不明であった．我々は，眼科領域に焦点を絞り，ラマン顕微鏡の開発および臨床応用に励んでいる．
我々は今まで正常角膜や網膜における組織構築をラマン顕微鏡であきらかにすることに成功している．そこで我々は病的疾患におけるラマン顕微鏡での観察像と組織像の比較を行っている．
具体的には加齢や高脂血症に伴い角膜周辺部が混濁するArcus SenilisあるいはJuvenile Arcusという病変がある．角膜に脂質が沈着することにより角膜が白く混濁するといわれている．生体内で脂質の沈着が肉眼で観察できる唯一の組織といえる点で，血中コレステロール量やコレステロール代謝を反映するといわれている．我々は高脂血症を呈する実験動物を用いて角膜に新着する脂質の組成や局在を非侵襲的にあきらかにすることに成功している．今後の研究により，組織におけるコレステロール沈着を示す重要なマーカーとして利用できる可能性が高い．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
高脂血症マウスを入手し，角膜における脂質沈着の程度や局在を非侵襲的に計測する実験系を確立することができた．さらに高脂血症マウスの血液データと角膜における脂質沈着の程度を比較することが可能となった．
前方散乱光を用いたラマン光解析ではなく，後方散乱光を用いた解析を行う実験系を確立することにより，反射してきた光を用いてラマン散乱を解析することが可能となった．この光学系の改革により，ラマン散乱光をもいちいた臨床機器のめどを立てることができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
1.ヒトの角膜を用いたラマン顕微鏡の観察
輸入角膜/強膜を用いてヒトの角膜における組織構築をラマン顕微鏡で観察することを計画している．正常のヒトにおける角膜と強膜は透明性に大いに違いがあるが，電子顕微鏡レベルでは互いに類似している．ラマン顕微鏡を用いてコラーゲンの走行だけではなく，プロテオグリカンや脂質の沈着，コラーゲン線維の配列の規則性に着目して角膜と強膜の違いをラマン顕微鏡であきらかにする．
2.ウサギを用いたラマン顕微鏡を用いた眼球の観察系の確率
動物を用いてin vivoの組織の観察が可能であるか，角膜・水晶体・網膜にターゲットを絞って研究を行う．同時に眼内に入社するレーザー光の毒性や，組織障害についても評価を行い，ラマン顕微鏡の臨床応用を目指す．
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