2021 Fiscal Year Research-status Report
ハイパースペクトル光音響顕微鏡の開発及び皮膚がん広がり診断への応用
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19K12856
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
平沢 壮 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 医用工学, 助教 (60583086)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
東 隆一 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 病院 形成外科, 准教授 (00531112)
大川 晋平 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 医用工学, 助教 (20432049)
石原 美弥 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 医用工学, 教授 (30505342)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 光音響顕微鏡 / 光音響イメージング / 分光イメージング / ハイパースペクトルイメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，体動の影響を受けずにメラニンの選択的検出が可能な，波長可変光源を使用しない新しい原理に基づくハイパースペクトル光音響顕微鏡を開発し，生体模擬試料を対象としたイメージング実験により性能を評価し，動物実験に適用して皮膚がん病変広がり診断性能を評価する計画である。今年度は，ハイパースペクトル光音響顕微鏡の性能評価を行うとともに，メラノーマ細胞を使用した同所性モデルマウスを対象とした動物実験を実施した。
ハイパースペクトル光音響顕微鏡の性能評価に関しては，初めに，吸収波長が既知の試薬を封入したチューブを対象にイメージングを行い，ハイパースペクトル光音響顕微鏡によりチューブ内の試薬の吸収波長を同定できることを確認した。さらに，複数の細胞染色試薬でそれぞれ染色したがん細胞を3次元的に共培養したサンプルを対象にイメージングを行い，がん細胞単位で空間的に分解しながら，染色試薬ごとに色分けしてイメージングできることを実証した。メラノーマ細胞を使用した同所性モデルマウスを対象とした動物実験に関しては，B16-F0マウスメラノーマ細胞をヌードマウスの皮下に投与することでメラノーマ細胞の皮下腫瘍を作成できることを確認した。メラノーマ細胞の皮下腫瘍及びその周辺を対象に光音響顕微鏡でイメージングし，経皮的な光学顕微観察と比較して高感度に腫瘍血管及びメラノーマ細胞をそれぞれ弁別しながら描出できることを確認した。
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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
現在までに，ハイパースペクトル光音響顕微鏡の開発及び性能評価を実施した。さらに光音響顕微鏡によるメラノーマ細胞を対象とした同所性モデルマウスを対象としたイメージング実験も実施した。以上より，本研究の目的をおおむね達成できており，現在，本研究の成果をまとめた論文を投稿中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在投稿中の論文を次年度中に掲載する計画である。また，ハイパースペクトル光音響顕微鏡により得られるデータの定量性の向上や，撮像時間の高速化のための技術改良を行う。
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| Causes of Carryover |
本研究計画の成果をまとめた論文を英文論文誌に投稿中であり今年度中に掲載決定には至らなかったため，そのオープンアクセス掲載料に相当する額が次年度使用額として生じた。論文の掲載決定次第，オープンアクセス掲載料として使用する予定である。
前年度末に参加予定であった国際会議（SPIE Photonics West 2022）へのオンサイト参加を感染症拡大防止の観点より取りやめたため，その出張費用分の次年度使用額が生じた。本研究事業で得られた成果をさらに発展させるための技術改良に用いる物品購入のために使用する計画である。
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