• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2015 Fiscal Year Research-status Report

超小型高空間解像度ライン分光イメージングによるパーソナル・フローサイトメトリー

Research Project

Project/Area Number 26560214
Research InstitutionKagawa University

Principal Investigator

石丸 伊知郎  香川大学, 工学部, 教授 (70325322)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsフーリエ分光 / 空間的位相シフト法 / スナップショット / フローサイトメトリー / 蛍光標識 / 細胞 / 高感度化 / 手のひらサイズ
Outline of Annual Research Achievements

フローサイトメトリにワンショット分光イメージング装置を適用するには,高感度化が重要となる.高感度化を実現させるには,光学系に入射する光量の増加を図るためスリット幅を広げる必要があった.輝点の打消し合いが起こることから,開口間隔である鉛直方向のスリット幅を広げることができなかったので,視野絞りの役割を果たす水平方向にのみスリット幅の拡大を行うことにした.しかし,スリット幅を広げたことで入射光の回折角が減少し,対物レンズで平行にされた物体光束径が小さくなり,相対傾斜位相シフターによって位相差が与えられた上側の光束と位相差が与えられていない下側の光束がアレイデバイス上で重ならないことから干渉現象が見られなくなるという問題が生じた.そこで,我々は減少した光束径の拡大のため,ビームエキスパンダー技術を導入した.ビームエキスパンダーにはガリレオ式とケプラー式の2種類が存在するが,将来的に本干渉計を手のひらサイズのフローサイトメトリに搭載することを考慮し,光軸を短くするため,ガリレオ式を選択した.通常,ガリレオ式ビームエキスパンダーでは平凹レンズを使用するが,光束径を水平方向のみの拡大を目的としているため,平凹シリンドリカルレンズを導入した.以上から,我々はスリット幅の拡大と平凹シリンドリカルレンズを用いたガリレオ式ビームエキスパンダーの導入によってワンショットフーリエ分光イメージング技術の高感度化を行った.光源は豆電球程度のハロゲンランプを使用して,感度改善後のワンショットフーリエ分光イメージング装置で手のひらの反射光を測定した.手の平のスペクトルは700[nm]から900[nm]にかけて吸光度が徐々に増加しており,ラットの血液のスペクトルと同じ傾向が見られた.以上より,高感度化の有効性を実証することに成功した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

申請時には考案していなかったワンショットフーリエ分光イメージングの高感度化技術を新たに創出し、その有効性を実証することができた。また、本高感度化技術について新たに特許出願を行った。これは、JST特許支援に採択され、今後、海外への特許移行も行う予定である。

Strategy for Future Research Activity

本高感度化技術は、フローサイトメトリーだけではなく、各種医用計測への展開が可能となる基幹技術である。そこで、非侵襲血糖値センサーなどへの展開も含めた研究展開を目指していく予定である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (4 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ミュンヘン工科大学(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      ミュンヘン工科大学
  • [Presentation] Built-in hyperspectral camera for smartphone in visible, near-infrared and middle-infrared lights region (2nd.report) - Sensitivity improvement of Fourier spectroscopic imaging to detect diffuse reflection lights from internal human tissues for healthcare sensors -2016

    • Author(s)
      Natsumi KAWASHIMA, Satsuki HOSONO, Ichiro ISHIMARU
    • Organizer
      Proc. of SPIE Defense and Commercial Sensing Conference 2016
    • Place of Presentation
      米国ボルティモア
    • Year and Date
      2016-04-17 – 2016-04-21
  • [Presentation] 高感度分光イメージングによる液体セルや生体試料内部における全血の計測2016

    • Author(s)
      4.山本直幸,藤原 大,猪原大地,野郷孝介,吉田光宏,森 敬太,川嶋なつみ,西山 成,石丸伊知郎
    • Organizer
      2015年度精密工学会春季大会学術講演会
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      2016-03-15 – 2016-03-17
  • [Presentation] One-shot Fourier spectroscopic imager for healthcare sensors installed into smartphones2015

    • Author(s)
      5.Natsumi KAWASHIMA, Hiroyuki HIRAMATSU, Masaru Fujiwara, Akira NISHIYAMA, Kenji WADA, Ichiro ISHIMARU
    • Organizer
      Medical Optics & Spectroscopy 2015, The Japan Association of Medical Spectroscopy
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-12-10 – 2015-12-12
  • [Presentation] Sensitivity enhancement of the one-shot Fourier spectroscopic imager for healthcare sensors installed into smartphones2015

    • Author(s)
      9.Natsumi Kawashima, Hiroyuki Hiramatsu, Masaru Fujiwara, Satsuki Hosono, Pradeep Abeygunawardhana, Akira Nishiyama, Kenji Wada and Ichiro Ishimaru
    • Organizer
      Optical & Photonics Japan 2015
    • Place of Presentation
      筑波大学東京キャンパス
    • Year and Date
      2015-10-15 – 2015-10-18
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 分光イメージングの高感度化に関する技術2015

    • Inventor(s)
      石丸伊知郎
    • Industrial Property Rights Holder
      石丸伊知郎
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2015-137321
    • Filing Date
      2015-07-08

URL: 

Published: 2017-01-06  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi