| 研究課題/領域番号 |
19K22961
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分90:人間医工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 (2020-2021)
名古屋大学 (2019) |
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研究代表者 |
山中 真仁 大阪大学, 工学研究科, 特任准教授(常勤) (90648221)
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| 研究分担者 |
新岡 宏彦 大阪大学, データビリティフロンティア機構, 特任准教授(常勤) (70552074)
山岡 禎久 佐賀大学, 理工学部, 准教授 (80405274)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 深部イメージング / 光音響 / 生体窓 / 高空間分解能 / 生体深部 / イメージング / 近赤外 / 生体の窓 / 無標識 / 光音響イメージング / 第3の生体窓 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、第２の生体窓より生体透過性の高い第３の生体窓光（波長1550-1850 nm）で誘起する希土類錯体の高次非線形な光学応答と光音響トモグラフィ技術を用い、生体深部を１細胞レベルの空間分解能で可視化する技術を開発する。本技術が実現できれば、生体に移植した幹細胞の観察・追跡、生体中の腫瘍組織のがん細胞とその周囲環境（間質細胞など）などの1細胞レベル解析が可能になり、医学・生命科学を大いに加速させる意義深い情報を提供できると考えられる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、生体透過性の高い生体窓の光、希土類イオンが示す非線形な光学応答、および光音響イメージング技術を活用し、生体深部を高空間分解能で可視化する技術の開発に取り組んだ。その結果、複数の希土類イオンにおいて、光音響信号を得ることに成功し、光音響イメージングの取得もできることも確認している。また、励起光強度をコントロールすることで、希土類イオンの高次の光学応答を誘起できることも確認しており、光音響信号を用いた深部イメージングの高空間分解能化の見通しを得ることができている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は、生体組織や生体内部の詳細な状況を可視化できる技術の実現に向け、光音響イメージング技術をベースとした内容で深部・高空間分解能イメージングの実現に向け見通しをたてることが出来るものである。第３の生体窓の光は未だ使用例が少なく、光学素子や光学プローブ分子などの面で現状は不利な点が多いが、近年の状況を鑑みれば近い将来、この点については大幅に状況が改善されるものと期待できる。第３の生体窓の光を積極的に活用する技術は、近い将来、生命科学や医学分野の様々な研究における深部解析を支える技術の一つになると期待できる。
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