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In vivoラット深部脳組織における神経線維の三次元断層画像測定

研究課題

研究課題/領域番号 18K12051
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90110:生体医工学関連
研究機関山形大学

研究代表者

佐藤 学  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50226007)

研究分担者 西舘 泉  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70375319)
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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード光波断層画像測定 / イメージプローブ / マルチモードファイバー / 神経線維 / in vivoラット脳 / 深部神経組織 / 神経線維構造 / ラット脳深部 / ファイバーイメージング / OCT / 低侵襲画像測定
研究成果の概要

直径125μm,長さ7.4mmの光通信用ファイバーをイメージプローブ(SMMF)に用いて,生きたラット脳の断層画像を測定した.深さ分解能,横方向分解能は,それぞれ2.14μm, 2.3μmである.SMMFを最大4mmまで挿入して視野直径47μm,深さ147μmの断層画像を測定した。粒状や5μm-10μmの繊維状の空間形態情報が得られ、接続や屈曲状態が確認された.さらに、画像信号の積算値が灰白質の底部で最大値となっており、文献との比較から神経線維の断層画像と確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々は、光通信用光ファイバーを用いて、直径125μm,長さ7.4mmのイメージプローブを作成し、実際に生きたラットの脳神経組織を測定した。現在,このプローブはOCT画像測定ができる世界最細のイメージングプローブであり、光ファイバーの新しい応用とイメージプローブの進展に寄与した。また、このような画像測定技術は、未解明な部分が多い白質の病変解明や小動物を用いた脳神経分野の新薬開発への貢献が期待される。

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

    (21件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ショートマルチモードファイバープローブを用いた<i>in vivo</i>ラット脳の断層イメージング2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 学,江藤 魁,増田純平,井上健司,黒谷玲子,阿部宏之,西舘 泉
    • 雑誌名

      日本レーザー医学会誌

      巻: 41 号: 1 ページ: 9-17

    • DOI

      10.2530/jslsm.jslsm-40_0053

    • NAID

      130007832471

    • ISSN
      0288-6200, 1881-1639
    • 年月日
      2020-04-15
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Processing conditions using electric discharge and optical characteristics for a short multimode fiber imaging probe2020

    • 著者名/発表者名
      Katahira Motoshi、Eto Kai、Hirano Takaya、Masuta Junpei、Nishidate Izumi、Sato Manabu
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 474 ページ: 126089-126089

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2020.126089

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differential phase imaging in full-field optical coherence microscopy using a short multimode fiber probe2020

    • 著者名/発表者名
      Manabu Sato, Junpei Masuta, and Izumi Nishidate
    • 雑誌名

      Appl. Opti.

      巻: 59 号: 33 ページ: 10512-10522

    • DOI

      10.1364/ao.405226

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Frequency-agile injection-seeded terahertz-wave parametric generation2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshikiyo Moriguchi, Yu Tokizane, Yuma Takida, Kouji Nawata, Shigenori Nagano, Manabu Sato, Taiichi Otsuji, and Hiroaki Minamide
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 45 号: 1 ページ: 77-80

    • DOI

      10.1364/ol.45.000077

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体深部を診る内視鏡型OCTの進展2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 学,江藤 魁,増田 純平
    • 雑誌名

      光学

      巻: 48 ページ: 140-144

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In Vivo Rat Brain Imaging through Full-field Optical Coherence Microscopy Using Ultrathin Short Multimode Fiber Probe2019

    • 著者名/発表者名
      Manabu Sato, Kai Eto, Junpei Masuta, Kenji Inoue, Reiko Kurotani, Hiroyuki Abe and Izumi Nishidate
    • 雑誌名

      Applied Science

      巻: 9 号: 2 ページ: 1-14

    • DOI

      10.3390/app9020216

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Depolarization characteristics of spatial modes in imaging probe using short multimode fiber2018

    • 著者名/発表者名
      Manabu Sato, Kai Eto, Junpei Masuta, and Izumi Nishidate
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 57 ページ: 10083-10091

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ショートマルチモードファイバーによるin vivo深部ラット脳の光波断層画像測定2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤 学、増田 純平、西舘 泉
    • 学会等名
      レーザー学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 離散フーリエ変換におけるスペクトル高分解能化の検討2021

    • 著者名/発表者名
      木村勇稀,増田純平,西舘 泉,佐藤 学
    • 学会等名
      応用物理学会東北支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] サブビン周波数構造を用いたスペクトル高分解能化の基礎検討2021

    • 著者名/発表者名
      木村勇稀,増田純平,小坂哲夫,西舘 泉,佐藤 学
    • 学会等名
      電気学会光・量子デバイス研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] SMMF反射イメージにおけるスペックルノイズの低減2020

    • 著者名/発表者名
      平野貴也,増田純平,西舘 泉,佐藤 学
    • 学会等名
      電気学会 量子デバイス研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] SMMFイメージファイバープローブにおけるファイバーの比較2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木章裕,増田純平,西館 泉,佐藤 学
    • 学会等名
      Photonics Japan 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] In vivo rat brain imaging using a short multimode fiber probe2020

    • 著者名/発表者名
      Kai Eto, Junpei Masuta, Reiko Kurotani, Hiroyuki Abe, Izumi Nishidate, and Manabu Sato
    • 学会等名
      SPIE Photonics West 2020, BiOS
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SMMF FF OCM による位相画像測定の検討Ⅳ2020

    • 著者名/発表者名
      江藤 魁,増田純平,阿部宏之,西館 泉,佐藤 学
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] In vivo hippocampus imaging using a short multimode fiber probe2019

    • 著者名/発表者名
      Kai Eto,Junpei Masuta,Hiroyuki Abe,Izumi Nishidate, and Manabu Sato
    • 学会等名
      OSA joint シンポジウム(第80回応用物理学会秋季学術講演会)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 放電加工SMMFプローブの光学基礎特性2019

    • 著者名/発表者名
      片平基思、増田純平,西舘 泉,佐藤 学
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] SMMF-FF-OCMによる位相画像測定の検討Ⅱ2019

    • 著者名/発表者名
      江藤 魁,増田純平,阿部宏之,西館 泉,佐藤 学
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Short multimode fiber imaging probe for full field optical coherence microscopy2018

    • 著者名/発表者名
      Manabu Sato, Kai Eto, Junpei Masuta, Reiko Kurotani, Hiroyuki Abe, and Izumi Nishidate
    • 学会等名
      Second World Congress on Microscopy : Instrumentation, Techniques and Applications in Life Sciences and Materials Sciences(WCM2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ショートマルチモードファイバーを用いた鶏脂肪組織の3次元断層画像測定2018

    • 著者名/発表者名
      江藤魁,増田純平,西舘泉,佐藤学
    • 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] ショートマルチモードファイバーを用いた鶏脂肪組織の三次元断層画像測定Ⅱ2018

    • 著者名/発表者名
      江藤魁,増田純平,西舘泉,佐藤学
    • 学会等名
      日本光学学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 佐藤 学 研究室

    • URL

      http://msatolab.yz.yamagata-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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