2021 Fiscal Year Research-status Report
フローサイトメトリ法による血液凝固構造の完全な３Ｄ情報復元と新規血液診断法の創出
| Project/Area Number |
21K04073
|
|---|
| Research Institution | Muroran Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
船水 英希 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90516486)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 血液細胞 / ディジタルホログラフィ / 顕微鏡 / フローサイトメトリ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，広視野かつ非侵襲・非染色にリアルタイム３次元観察が可能なディジタルホログラフィック顕微鏡（ＤＨＭ）を実装したフローサイトメトリ法により，流路内の血液細胞が回転しながら流れることを利用してコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）処理を適用し，血液凝固構造の３次元形状情報を完全に復元する．また，復元した凝固構造の３次元形状パラメータの統計データを用いた細胞識別・分類により，新規な血液診断基準の創出および血液凝固構造の形成メカニズム解明への新しい知見の取得および可搬な診断装置の設計・開発を目的としている．
初年度は，赤血球および血液凝固構造を観察するためのＤＨＭを実装したフローサイトメータを構築した．光学素子とＣＣＤカメラおよび，細胞に非侵襲な６３２ｎｍのヘリウムネオンレーザを光源に使用し，安定した細胞形状観察が可能なＤＨＭを構成した．これを用いて，フローセルによる血液細胞の流れ場の観察を実施した．取得したホログラム動画の各２次元画像から，フローセル内の血液細胞の３Ｄ空間分布および３Ｄ細胞形状を復元および可視化するために，マルチオートフォーカス再生のプログラムを開発した．次に，血管内部での血液凝固現象を模擬するために，血液と凝固促進剤を注射器に注入し,自動移動ステージにより一定速度で押してフローセル内に注入した際の流れ場を被検物体に用い，赤血球および血液凝固構造が流路方向に回転しながら流れるデータを取得した．
これらの研究成果を，国内研究会での招待講演１件，全国大会４件，支部会３件で発表した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
配分予算と研究室の所有物品の関係で購入予定であった物品をいくつか変更したが，初年度の研究は順調に進んでおり，次年度も申請した通りの計画で研究を進める予定である．
|
| Strategy for Future Research Activity |
次年度では初年度にＤＨＭで取得した，赤血球および血液凝固構造が流路方向に回転しながら流れるデータから投影位相分布を計算してＣＴ処理を適用するＴＦＣ法を実行し，完全な３Ｄ形状情報の復元を行う．また，ＣＴ処理の投影位相を作成する際に，各細胞を追跡する必要があり，３Ｄ検出・追跡プログラムを作成する．復元した３Ｄ形状情報から，複数の形態パラメータを取得し，それらの統計データを用いた細胞識別・分類法の確立を目指す．
|
| Causes of Carryover |
（理由）申請書を作成した当初の見積もりと，実際に購入する際の価格差で生じた．
（使用計画）光学素子などの消耗品を購入する予算として用いる．
|
