2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of deep-tissue super-resolution imaging using the second near-infrared window and its application to regenerative medicine
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20H04503
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
新岡 宏彦 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 特任准教授(常勤) (70552074)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長原 一 大阪大学, データビリティフロンティア機構, 教授 (80362648)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 超解像顕微鏡 / 生体深部イメージング / 近赤外第二領域 / 蛍光プローブ / 再生医療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. これまでに開発した細胞組織深部超解像顕微鏡は光学的に不安定な部分が多く、実験中に高い頻度でレーザーのパスを調整し直す必要があったため、光学系に光ファイバーを導入して安定性の改善を行った。
2. これまでの実験ではCWレーザーを用いていたが、空間分解能の向上を目的としてパルスレーザーを立ち上げた。波長800 nmのフェムト秒パルス光源をSC(Super Continuum)ファイバーに導入して波長幅が広がったパルスを得た。得られたパルス光に対しバンドパスフィルターを通すことで、特定の波長を持つパルス光を得た。その後、希土類ファイバー増幅器に導入し、目的の波長を持つパルス光源を得た。
3. 深部イメージングにおいては光散乱により励起光が深部に届きにくく、蛍光も同様に検出器に届きにくいためSN比が悪くなる。昨年度構築した教師なしで画像のノイズ除去が可能な深層学習モデルを改良した。得られた顕微鏡画像へ応用したところ、昨年度のモデルよりもSN比を向上させることに成功した。このような深層学習モデルはイメージング速度の高速化や、さらに深部の領域を観察可能にする技術となる。
4. 光学系の安定性の向上を目的として、時間が経過しても対物レンズの焦点面がずれないようにフィードバック制御がかかる顕微鏡ステージを導入した。
5. 細胞組織深部を観察可能な超解像顕微鏡技術について調査を行った。主に近赤外光を用いたSTED顕微鏡技術についてまとめた。調査結果を雑誌に投稿し、受理された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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