High-throughput label-free cancer cell detection with a deep-UV hyperspectral imaging microscope

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H04517
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Kumamoto Yasuaki 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (30611727)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 深紫外光 / イメージング / 細胞診 / スペクトル解析 / 画像解析

Outline of Final Research Achievements

The prognosis for cancer patients is good when cancer is detected at an early stage. Cytological diagnosis is an effective way for early detection of cancer, but existing cytological diagnosis requires staining and other pretreatment. In this study, we conducted research and development of a deep ultraviolet spectroscopic imaging microscope to rapidly detect cancer cells without staining or other pretreatment. After examining various spectroscopic measurement methods, we developed a high-speed deep-ultraviolet hyperspectral absorbance imaging technique with a spatial resolution of 1 micrometer and a wavelength resolution of 1 nm in a 1 mm field of view. Using the developed technology, we measured cultured cancer cells and confirmed that cell analysis can be performed in the throughput of 0.1 second per cell.

Free Research Field

光計測工学，医用光学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

深紫外分光情報の空間分布をつかった細胞の高スループット測定および分析は報告されていない。ラマン顕微鏡に代表される非染色分子イメージング技術は、医療現場における診断支援や創薬産業における迅速スクリーニングなどにおいて注目されている。深紫外分光イメージングは、ラマン顕微鏡に比べて得られる情報は少ないが、特に広視野撮像における速度と光学系の簡便性・コストにおいて優れており、用途によっては今後実用的な活用が期待される。医療診断を簡素化、迅速化、高確度化を支援する技術の実現により、国民の健康維持に貢献し、国民のウェル・ビーイングの実現をサポートする。