2019 Fiscal Year Research-status Report
In vivoラット深部脳組織における神経線維の三次元断層画像測定
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18K12051
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
佐藤 学 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50226007)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西舘 泉 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70375319)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | in vivoラット脳 / 深部神経組織 / 神経線維構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
SMMF先端加工：従来のＳＭＭＦはファイバーを垂直に切断して用いていたが、組織への挿入性や先端部の組織とＳＭＭＦとのコンタクトでは球面の方が適している。そこで、ファイバー先端の放電加工に着目して研究を進めた。
まず、ＳＭＭＦの放電加工機を試作した。この際、放電により一旦先端が溶融して固まる際、ドーパントの移動による屈折率の変化が光学特性に影響を及ぼすと考え、その評価を行った。近視野画像の測定でファイバー先端の屈折率分布が評価できる技術を調査し、その機能を加工装置に具備した。放電加工条件は、電気的特性の安定性から放電圧を一定として放電加工時間を変化させたときの形状の変化を測定した。次に、放電時間を変化させて先端の曲率半径の変化が時間が10sec程度と長くなると70um程度に収束することを確認した。同時に屈折率分布は一定で、曲率半径変化による形状変化のみが生じる場合を計算モデルで表現し、結像条件と倍率を計算した。次に加工したＳＭＭＦでテストパターンをサンプルに結像特性、倍率を測定し、計算結果とほぼ一致することを確認した。さらに、先端加工したＳＭＭＦを用いて、トリ腱組織を用いて表面にコンタクトさせ。透過画像が従来の光学顕微鏡の透過画像と比較しても同等の画像が得られることを確認した。一連の結果は欧文雑誌に投稿中である。
FF-OCMの改良：組織の代謝変化に伴う光学変化を高感度に検出するために位相画像の測定に着目し、ＳＭＭＦ先端画像において位相の基準点を設けて、差分により位相測定の安定化を図り、位相画像を測定することを検討した。まず、原理確認として、サンプルにテストパターンを用いて、基本的な動作確認を行った。
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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
ＳＭＭＦの先端加工は、放電条件、数値計算結果をまとめて、論文投稿済である。代謝変化による内因性信号の測定については、位相画像測定の原理確認を行い、テストパターンでは予想通りの動作が確認できているので、上記の結果に至った。
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| Strategy for Future Research Activity |
ＳＭＭＦを用いた位相画像測定は前例がないので、原理確認を十分に行い、計算モデルを用いて理論計算や解析結果と丁寧に比較しながら、ラット脳の実験を行い、得られる情報の意味をしっかりとらえてゆく方針である。
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| Causes of Carryover |
年度はじめに動物実験を行う必要があり、エサ等を途切れなく補充する必要があるため
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