Development of microscopic imaging technology for identification of tumor areas using the characteristics of mid-infrared laser

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K12743
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90130:Medical systems-related
• Research Institution: National Institutes for Quantum Science and Technology
• Principal Investigator: Aoyama Makoto 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光量子科学研究所 量子応用光学研究部, 主幹研究員 (90370337)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森岡 孝満 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学研究所 放射線影響研究部, グループリーダー (70253961)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 中赤外イメージング / 顕微システム / 振動分光 / がん

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to establish the basis for a mid-infrared microscopic system that identifies tumor areas by cellular-level resolution. We successfully developed a mid-infrared microscopic system that could identify tumor areas by equivalent resolution to single-cell size using a reflective objective with a higher numerical aperture.

Free Research Field

応用光学　レーザー工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来のがん診断は、可視光顕微鏡から得られるがん細胞の形態変化を基盤にして行われている。その為、客観性の限界や細胞の悪性度の評価に苦慮する症例が問題となっており、がん細胞内に特異的に存在する物質の同定を基盤とする病理組織イメージング技術が求められている。中赤外光の分子検出能により、がん細胞内に特異的に存在する物質の同定を基盤とするがん病変イメージグが可能になるが、波長が可視光などに比べ長いため空間分解能が低下し、がんと正常組織の境界部分が不明瞭になる課題がある。本研究の成果により、中赤外光の限界を超えた解像度で、がん領域境界を識別が可能となり病理診断の信頼性及び精度向上へ貢献すると期待される。