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がん細胞観察/除去のための新奇マルチモーダルバイオイメージングシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17F17370
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 計測工学
研究機関神戸大学

研究代表者

的場 修  神戸大学, システム情報学研究科, 教授 (20282593)

研究分担者 KUMAR MANOJ  神戸大学, システム情報学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2017-11-10 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2017年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード蛍光 / 位相 / マルチモーダルイメージング / ディジタルホログラフィー / 蛍光イメージング / 位相イメージング
研究実績の概要

本年度は,昨年度に構築した蛍光3次元計測の実験系を元に,位相3次元計測可能なディジタルホログラフィック顕微鏡の光学系を導入し,蛍光と位相の同時計測可能なマルチモーダルディジタルホログラフィック顕微鏡を構築した。細胞核に蛍光タンパク質を導入したヒメツリガネゴケを用いて蛍光と位相の同時センシングを行ない,再構成伝搬計算から焦点の合った3次元像の再構成に成功した。蛍光イメージングからは細胞核の3次元情報が得られ,位相イメージングからは細胞壁などの細胞の構造情報が得られている。このことより,蛍光と位相の同時イメージングにより対象物体から様々な情報を得ることができることを実証した。これらの研究成果をまとめ学術論文に投稿している。さらに国際会議で発表し,研究成果の情報発信を行なった。今後はヒメツリガネゴケの幹細胞化プロセスを観察するためにタイムラプス計測可能なシステムに拡張する。細胞の厚みや核の変化などを同時計測し,細胞の正常及び異常の判定に応用することを試みている。そのために安定した位相計測法の確立が必要である。これまでに構築した物体光と参照光を空間的に分離したオフアクシス光学系から共通光路型に変更する光学系を考案した。ビームスプリッタにより2光束に分離し,片側にはピンホールを挿入することでほぼ同軸型の配置で一様な強度分布をもつ参照光を生成することができる。解像度チャートを用いた位相計測結果から時間的に安定し,かつ定量的に位相計測が可能であることを実証した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] 3D stimulation and imaging-based functional optical microscopy (SIFOM) of biological cells2018

    • 著者名/発表者名
      Xiangyu Quan, Manoj Kumar, Osamu Matoba, Yasuhiro Awatsuji, Yoshio Hayasaki, Satoshi Hasegawa, and Hiroki Wake
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 43 号: 21 ページ: 5447-5450

    • DOI

      10.1364/ol.43.005447

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 3D fluorescence imaging of plant cells by using off-axis incoherent digital holographic microscope2019

    • 著者名/発表者名
      M. Kumar, X. Quan, Y. Awatsuji, Y. Tamada, O. Matoba
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Three-dimensional fluorescence imaging of beads and cancer cells by off-axis incoherent digital holography2018

    • 著者名/発表者名
      M. Kumar, X. Quan, Y. Awatsuji, and O. Matoba
    • 学会等名
      OSA Imaging and Applied Optics Congress 2018, Digital Holography and Three-Dimensional Imaging (DH) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-physical parameter imaging based on digital holography2018

    • 著者名/発表者名
      O. Matoba, M. Kumar, X. Quan, and Y. Awatsuji
    • 学会等名
      17th Workshop on Information Optics (WIO2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multi-dimensional digital holographic microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      O. Matoba, X. Quan, M. Kumar, Y. Awatsuji
    • 学会等名
      Optical Design and Testing VIII, Photonics Asia 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multimodal Digital Holographic Microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      X. Quan, M. Kumar, O. Matoba, Y. Awatsuji, Y. Hayasaki, S. Hasegawa, H. Wake and M. Morita
    • 学会等名
      The 8th Japana-Korea workshop on digital holography and information photonics (DHIP2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A New Type of Microscopy for Light Stimulation and 3D Imaging2018

    • 著者名/発表者名
      X. Quan, M. Kumar, O. Matoba, Y. Awatsuji, Y. Hayasaki, S. Hasegawa, H. Wake, and Mitsuhiro Morita
    • 学会等名
      International Workshop on Holography and Related Technologies 2018 (IWH2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Applications of Digital Holography to Biology and Sound Field Imaging2018

    • 著者名/発表者名
      O. Matoba, X. Quan, S.K. Rajput, M. Kumar, Y. Awatsuji
    • 学会等名
      PHOTONICS-2018: International Conference on Fiber Optics and Photonics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Simultaneous Phase and Fluorescent Imaging by Integrated Two Off-axis Digital Holographic Microscopes2018

    • 著者名/発表者名
      M. Kumar, X. Quan, Y. Awatsuji, O. Matoba
    • 学会等名
      PHOTONICS-2018: International Conference on Fiber Optics and Photonics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-11-13   更新日: 2024-03-26  

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