2021 Fiscal Year Annual Research Report
Research and development of dielectric detectors for noninvasive sensing of skin diseases
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18K19890
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
中川 公一 弘前大学, 医学研究科, 客員研究員 (00244393)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
皆川 智子 弘前大学, 医学部附属病院, 助教 (20436033)
澤村 大輔 弘前大学, 医学研究科, 教授 (60196334)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2022-03-31
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| Keywords | 皮膚疾患 / 生体計測 / 生体情報 / 電子スピン共鳴 / イメージング / 皮膚科学 / メラニンラジカル / 黒化度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電子常磁性共鳴(EPR)(電子スピン共鳴(ESR))法を用いた皮膚疾患のイメージングと皮膚の非侵襲計測に取り組んできた。メラノーマはメラニンを含む悪性度の最も高い皮膚ガンである。メラノーマでは、メラニンラジカルが観測されることは知られているが、他の皮膚疾患でのメラニンラジカルの報告は見当たらない。このため、コントロールと比較したラジカル信号とEPR画像による皮膚疾患の部位の特定や角層構造の異常などの詳細な試料の評価を行った。メラノーマ以外でも、メラニンを含む皮膚疾患がある。基底細胞癌(BCC)や脂漏性角化症(SK)などでは、メラニンラジカルのEPR信号が観測される。そこで、メラニンラジカルと皮膚疾患(病期)の関係やEPR強度と黒化度、さらにはメラニンラジカルの分布について、新たな知見が得られた。また、新しい表面検出器などの皮膚角層に関する研究開発を行い、生体系の非侵襲計測を可能にする第一歩となった。
ESR/EPRイメージング装置は、市販のX-バンド(9 GHz) EPR装置をイメージング計測可能な装置に改良した。データは、特注のソフトウェアパッケージを用いデータ取り込みと画像処理を行った。測定用試料は、大学の倫理委員会の承認を得て、共同研究者から提供された。
その結果メラノーマでは、サンプル全体に強い信号の分布が見られ、また、母斑のそれに比べ広いことが分かった。現在、詳細な分布の統計的解析を行っている。よって、メラノーマに関する黒化度データは、EPR画像からも裏付けられた。また、検出器の感度はこれまでの表面検出器に比べ大幅に向上した。結果としては、Xバンド用EPR表面型誘電体共振器でバイオメディカル試料を非侵襲計測できるようになった。
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