2020 Fiscal Year Research-status Report
Multiplane two-photon holographic imaging and stimulation system
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20K15193
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
全 香玉 神戸大学, システム情報学研究科, 助教 (40814778)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 2光子顕微鏡 / 体積型ホログラム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2光子顕微鏡の高速化に向けて、同時に２平面以上のスキャニング、及び記録が可能な多平面2光子顕微鏡を提案する。本研究では二つの奥行きが異なる集光点を同時に生成し、２平面から生成される蛍光を再びそれぞれの角度で回折させ、デュアルディテクターにより記録する事を目指す。これまでに、①平面間奥行き、波長及び回折角度の簡易モデル確立、②シミュレーションによる数値解析を中心に研究を進めた。
①マルチ平面の奥行、波長及び回折角度の簡易モデル確立：全体的光学系を決定して、光学図を完成した。複数の奥行きに当時に集光点を生成する方法として、空間光変調器または偏光ディレクトフラットレンズ等の応用を念頭に進めている。その際に、デュアルレンズまたは回折素子の焦点距離は顕微鏡の倍率とターゲットとする平面から決定する。また、同時に生成された蛍光を奥行き毎に記録するために、体積型ホログラム等を利用する。具体的なパラメータは蛍光波長と集光位置、ディテクターのサイズに基づいた空間的分離制約から最適化を行った。
②シミュレーションによる数値解析：①のモデルに実験で想定される変数を代入した数値解析を行い、各奥行きの画像を取得した。ボリュームホログラムを使わない場合と比べて画質の向上を確認した。今後コントラストと分解能、元画像との相関で比較し定量的な評価を行う事と、実験パラメータの調整、3平面以上の同時計測に適用可能性について検討する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2020年10月～2021年3月フランスLaboratoire Kastler-Brosselに留学、５ヶ月程の滞在で研究中断には至らないが、実験系の構築及び実験の遂行が困難だった。今年度はシミュレーション等の数値解析に集中し、実験関連の研究は次年度に遂行する。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験系の構築、検証実験を中心に進める。
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| Causes of Carryover |
申請時にフォトディテクターは所属研究室の資源を利用する予定だったが、実験室全体の研究計画の変化に応じて独自に購入する事に計画を変更。高額備品である為、次年度の助成額と合算して購入を進める。
次年度計画：フォトディテクターを購入、初年度に予定していた光学系の構築を完成する。
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