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生体用デジタルEPR分光器の高速化

研究課題

研究課題/領域番号 18K04164
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21030:計測工学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

赤羽 英夫  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (00552077)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード電子常磁性共鳴 / 電子スピン共鳴 / デジタルEPR分光器 / In vivo 生体イメージング / EPRイメージング / 自動整合回路 / EPRデジタル分光器 / EPR / 生体計測 / デジタル信号処理 / 高速磁場掃引
研究成果の概要

生体用デジタル電子常磁性共鳴(EPR) 分光器によるスペクトル取得の高速化を目指し、高速化に必要な要素技術の開発を実施した。ヨーク構造を持たなアレイ型のEPR用のマグネットを製作し、磁場の高速制御に適した低インダクタンスを有するコイルの実装に成功した。また、高速磁場掃引を可能にする振幅、位相の自動制御機構を開発し、10kHz~60kHz程度の磁場掃引を用いたEPRスペクトルの取得に成功した。その結果、フリージラジカル3D空間イメージングを181本の投影数でおよそ4秒程度での取得が可能となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、デジタルEPR分光器の高速化に必要な磁気共鳴用マグネットを可搬可能な小型軽量に製作する技術や新しい磁場掃引制御方法を提案し実証した。今後、開発した高速なデジタルEPR分光器を用いた可搬型フリーラジカル分子イメージングシステムの開発に着手し、多くの生命科学研究者が生体用EPR技術を容易に応用できるようにしたい。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Design and Fabrication of Compact Arrayed Magnet for Biological EPR Imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Sato-Akaba Hideo、Okada Yuki、Tsuji Kentaro、Emoto Miho C.、Fujii Hirotada G.
    • 雑誌名

      Applied Magnetic Resonance

      巻: - 号: 8 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1007/s00723-020-01256-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an L-band rapid scan EPR digital console2019

    • 著者名/発表者名
      Sato-Akaba Hideo,Tseytlin Mark
    • 雑誌名

      Journal of Magnetic Resonance

      巻: 304 ページ: 42-52

    • DOI

      10.1016/j.jmr.2019.05.003

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Brain Redox Imaging Using In Vivo Electron Paramagnetic Resonance Imaging and Nitroxide Imaging Probes2019

    • 著者名/発表者名
      Fujii Hirotada、Emoto Miho、Sato-Akaba Hideo
    • 雑誌名

      Magnetochemistry

      巻: 5 号: 1 ページ: 11-11

    • DOI

      10.3390/magnetochemistry5010011

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-invasive mapping of glutathione levels in mouse brains by in vivo electron paramagnetic resonance (EPR) imaging: Applied to a kindling mouse model2019

    • 著者名/発表者名
      Emoto Miho C.、Sato-Akaba Hideo、Matsuoka Yuta、Yamada Ken-ichi、Fujii Hirotada G.
    • 雑誌名

      Neuroscience Letters

      巻: 690 ページ: 6-10

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2018.10.001

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Lバンド・ラピッドスキャンEPRデジタル分光器の開発2019

    • 著者名/発表者名
      大槻智也, 辻健太郎, 赤羽英夫
    • 学会等名
      第58回電子スピンサイエンス学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] EPR生体イメージング用静磁場マグネットの設計2019

    • 著者名/発表者名
      岡田侑樹, 辻健太郎, 赤羽英夫
    • 学会等名
      第58回電子スピンサイエンス学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子スピン共鳴用L-band共振器の自動整合制御機構の開発2018

    • 著者名/発表者名
      濱垣 研太、宮戸 祐治、赤羽 英夫
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] L-band CW-EPRにおける送受信干渉抑制機構の解析2018

    • 著者名/発表者名
      濱垣 研太、宮戸 祐治、赤羽 英夫
    • 学会等名
      第57回電子スピンサイエンス学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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