2022 Fiscal Year Annual Research 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, 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大川 晋平 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 医用工学, 助教 (20432049) [Withdrawn]
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。今年度は前年度までに実施した研究内容をまとめた論文を論文誌に掲載した。さらに，ハイパースペクトル光音響顕微鏡によるデータ取得の高速化及び高感度化に関する検討を実施した。
研究期間全体を通じて，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，原理検証実験を実施したうえで，3次元培養細胞のマルチカラーイメージングに適用してその有効性を実証した。従来の光音響顕微鏡では，例えばメラノーマ細胞に含まれるメラニンと血液に含まれるヘモグロビンなど，異なる光吸収体を弁別しながら撮影するためには，撮影条件（励起波長）を各光吸収体に合わせて順次に撮影する必要があり，撮影時間の延長や体動による位置ずれの問題があった。本研究で開発したハイパースペクトル光音響顕微鏡は，光吸収体の弁別に必要となるスペクトル情報を一度の撮像で取得できるため，これらの問題を解決できる。
さらに本研究では，本技術の皮膚がん拡がり診断への応用可能性について検討するために，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，光音響顕微鏡は経皮的な光学顕微観察よりも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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