第3生体窓の光で誘起する非線形光学効果を用いた深部高空間分解能光音響イメージング

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K22961
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 山中 真仁 大阪大学, 工学研究科, 特任准教授(常勤) (90648221)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新岡 宏彦 大阪大学, データビリティフロンティア機構, 特任准教授(常勤) (70552074) ; 山岡 禎久 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (80405274)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2022-03-31
• Keywords: 生体深部 / 光音響 / イメージング / 生体の窓

Outline of Annual Research Achievements

本研究目的は、生体の窓と呼ばれる生体透過性の高い近赤外波長域の光を積極的に利用する光音響イメージング手法の開拓と近赤外波長域の新規光音響プローブの探索である。光音響波を誘起するレーザー光の波長が長波長になるほど、生体中における光散乱の効率が低下し、生体深部においても集光スポットの劣化を抑制できるため、生体深部でも高い空間分解能で生体試料の観察が行える。また、現在、様々な研究グループから近赤外波長域に吸収をもつ色素分子が開発されており、一部は市販されている状況にあり、近赤外波長を用いた光音響イメージングに利用できる可能性のある近赤外光を吸収する色素分子は年々増加している。R2年度までに溶液サンプルの光音響波を計測する準備を行っており、R2年度には、光音響波計測装置を用い、近赤外波長域に吸収をもつ色素分子などの分子からの光音響波を計測し、光音響イメージング用プローブとして使えるプローブ分子の探索を進めた。現在、光音響イメージング用プローブ分子と生体の窓の近赤外波長の光を用い、光音響波信号が得られる感触はつかめている状況であり、現在の方向性で研究を進めていくことで光音響イメージングまで進めることができると考えている。また、R2年度に引き続き、生体の窓の光音響イメージング用のプローブ分子の探索や光音響信号計測条件および装置の最適化を継続し、より高い信号対ノイズ比の光音響イメージングの実現に取り組む。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナウイルスによる研究進捗の遅延や所属異動により、当初予定していた光音響波検出、イメージングシステムの開発、光音響用プローブ評価が計画より遅れているため。

Strategy for Future Research Activity

当初の研究計画に追いつくべく、最終年度には探索した光音響用プローブ分子と生体窓の光を用いた光音響イメージングの実現に取り組む。

Causes of Carryover

R2年度にはコロナウイルスによる影響もあり、R2年度前半には十分に研究を進めることができなかった。また、11月に大阪大学への異動が決まり、移設や装置再立ち上げなどに必要な時間を検討した結果、R3年度に集中して研究を進めるほうが効果的であるという結論に達し、R3年度に予算を残した次第である。