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2015 Fiscal Year Research-status Report

高精度位相計測を利用した非接触・非染色顕微断層解析の新手法開発

Research Project

Project/Area Number 26390079
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

渡邉 恵理子  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (20424765)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords光干渉計測 / ホログラフィ
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、厚みのある細胞(重層細胞シート等)を非接触・非侵襲・非染色で計測可能な顕微断層解析の新手法を開発することを目的とする。これまで構築してきたフィードバック型高精度位相計測システム(波長633nm)に、異なる波長の誘起(プローブ)光を同軸で導入することで細胞内部を刺激し、その応答を測定することで細胞内部の新たな情報を計測する手法である。計測したデータを細胞の異常・正常の検査へ適用可能か、またその際にどのような処理が最適化に関しても検討する。本技術が実現できれば、非接触・非侵襲・非染色で細胞の構造や健全性の評価を行なえる可能性があり、医療応用分野に貢献できることが期待される。
本年度は、引き続きこれまで構築してきたフィードバック型高精度位相計測システムに対する安定性の向上およびSN比の向上に関する検討を行った。また測定を複数回自動的に行うことができるよう、前処理・後処理の一部を自動化した。改善したシステムを用いて、屈折率差のあらかじめ既知の試料を用いた基礎実験を実施し、光学系の基礎特性の一部を評価した。さらにフィードバック型高精度位相計測システムに偏光計測モジュールを加えることで偏光情報を細胞の特徴量パラメータの一つとして、計測できるように改良した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は、1.フィードバック型高精度位相計測システムに対する安定性の向上およびSN比の向上 2.複数回自動計測用前処理・後処理の自動化 3.既知の試料を用いた基礎実験と、光学系の基礎評価 4.偏光計測用の偏光計測モジュールの追加 を行った。
これらの結果から計画した事項はおおむね進展した。

Strategy for Future Research Activity

平成28年度は下記の事項を実施する予定である。
1.フィードバック型位相計測システムの更なる安定性・SN比の向上・自動化
2.Z軸方向の自動制御システムの導入
3.既知の試料を複数個用い励起光の波長や周波数などのパラメータの算出
4.厚みのある細胞への適用
5.細胞検査へ向けた細胞機能との相関性検証

  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2015

All Journal Article (1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] デジタルホログラフィの定量位相顕微鏡応用2015

    • Author(s)
      渡邉恵理子
    • Journal Title

      光技術コンタクト

      Volume: 54 Pages: 1

  • [Presentation] Microscopic polarization-imaging of human breast cancer cells2016

    • Author(s)
      Kanami Ikeda, Hoshiba, Eriko Watanabe
    • Organizer
      BISC2016
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2016-05-18 – 2016-05-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞検査に向けた走査型定量位相計測による断層解析の基礎検討2015

    • Author(s)
      原菜摘、渡辺恵理子
    • Organizer
      日本光学会 コンテンポラリーオプティクス研究会
    • Place of Presentation
      電気通信大学
    • Year and Date
      2015-11-27
  • [Presentation] Compact digital holographic microscope using a spherical reference beam2015

    • Author(s)
      Eriko Watanabe, Kanami Ikeda
    • Organizer
      DH2015
    • Place of Presentation
      Gangneung, Korea
    • Year and Date
      2015-09-19
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光学測定装置及び光学測定方法2016

    • Inventor(s)
      渡邉 恵理子 他
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人電気通信大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2016-4384
    • Filing Date
      2016-01-13

URL: 

Published: 2017-01-06  

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