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2022 Fiscal Year Annual Research Report

レーザーESD標準化に向けた消化器癌の超早期検出とその場適応診断法の確立

Research Project

Project/Area Number 20H04549
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

粟津 邦男  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (30324817)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西村 隆宏  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (10722829)
森田 圭紀  神戸大学, 医学研究科, 特命准教授 (60420460)
間 久直  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70437375)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords光線力学診断 / 術中蛍光診断
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、複数波長により励起可能な光線力学診断(PDD)のための光学系を搭載した内視鏡システムの実装と動物実験による有効性の検証を行った。昨年度構築した励起光波長405nmと505nmによる5-aminolevulinic acid-based photodynamic diagnosis(ALA-PDD)が可能な硬性鏡システムを用いて、取得蛍光像の評価を行った。担癌マウスに対するPDDを実施した際の励起波長405 nmと505 nmにより取得した蛍光像と、観察後の組織切片像を評価したところ、皮下直下の腫瘍に対しては励起波長405nmが有効であり、深部に深達している領域については波長505nmの励起が有効であることを確認した。この結果から、励起光波長の最適化により、観察深度を拡張でき、消化管壁深層の局在診断や ESD 適応診断への応用可能性を実験的に示した。また、ALA-PDDにおいて、光増感剤として機能するprotoporphyrin IX (PpIX)の蛍光退色により、腫瘍検出のための蛍光発光強度が低下することが課題となる。そこで、PpIXへの光照射による蛍光退色に伴って生成されるphotoprotoporhyrin(Ppp)の蛍光を利用して、深部腫瘍のPDD時の蛍光検出強度を退色後に向上させることを検討した。原理実証実験として、PpIXを励起波長505nmで観察により蛍光退色した後に、Pppを励起するため波長450nmにて照射したところ、蛍光の総強度が向上することを確認した。蛍光退色後にPpIXとPppを波長450nmにて同時に両者を励起すると、PpIXのみの初期状態と比較して、1.6-3.9倍の蛍光強度の増加が得られた。これは、励起波長を変更することにより、蛍光退色後の腫瘍からの蛍光強度を回復できることを意味し、PDDの観察時間の拡張につながることが期待される.

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Nonlinear absorption‐based analysis of energy deposition in melanosomes for 532‐nm short‐pulsed laser skin treatment2023

    • Author(s)
      Shimojo Yu、Nishimura Takahiro、Ozawa Toshiyuki、Tsuruta Daisuke、Awazu Kunio
    • Journal Title

      Lasers in Surgery and Medicine

      Volume: 55 Pages: 305~315

    • DOI

      10.1002/lsm.23642

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Endoscopic image-guided laser treatment system based on fiber bundle laser steering2023

    • Author(s)
      Miyoshi Yuto、Nishimura Takahiro、Shimojo Yu、Okayama Keita、Awazu Kunio
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: 2921

    • DOI

      10.1038/s41598-023-29392-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mathematical modelling for antimicrobial photodynamic therapy mediated by 5-aminolaevulinic acid: An in vitro study2022

    • Author(s)
      Nishimura Takahiro、Suzuki Takuro、Shimojo Yu、Teranishi Rie、Ozawa Toshiyuki、Tsuruta Daisuke、Awazu Kunio
    • Journal Title

      Photodiagnosis and Photodynamic Therapy

      Volume: 40 Pages: 103116~103116

    • DOI

      10.1016/j.pdpdt.2022.103116

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Depth estimation of protoporphyrin IX objects in turbid media considering the fluorescence intensity ratio between two wavelengths of light for application in invasion diagnosis of gastric cancer2022

    • Author(s)
      Imanishi Hinano、Nishimura Takahiro、Awazu Kunio
    • Journal Title

      Optical Review

      Volume: 29 Pages: 310~319

    • DOI

      10.1007/s10043-022-00747-y

  • [Presentation] コンピューテーショナルレーザー治療技術:コンセプトとピコ秒レーザー皮膚治療への適用に向けた開発2023

    • Author(s)
      下条裕, 西村隆宏, 粟津邦男
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第43回年次大会
    • Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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