| 研究課題/領域番号 |
21K04073
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 室蘭工業大学 |
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研究代表者 |
船水 英希 室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90516486)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 血液細胞 / ディジタルホログラフィ / 顕微鏡 / フローサイトメトリ / 計測システム / 血液検査 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
日本の生活習慣病の患者数は急速に増加しており，脳卒中などの血栓性疾患に関連した血液凝固機能の血栓形成メカニズムの解明，血液凝固特性の高精度な定量化，定期的な凝固検査のための低コストな装置の開発が急務である．本研究では，細胞のリアルタイム立体観察が可能な新規な顕微鏡を実装したフローサイトメトリ法により，血液凝固構造の立体形状を復元し，形状の特徴から細胞識別・分類を行うことで，新規な血液診断基準の創出および血液凝固構造の形成メカニズム解明への新規知見の取得を目指す．また，開業医レベルで導入可能かつ集団検診や在宅健康診断による早期診断・早期発見に最適で低コストな可搬装置の設計・開発を目的とする．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，広視野かつ非侵襲・非染色にリアルタイム３次元観察が可能なディジタルホログラフィック顕微鏡を実装したフローサイトメトリ法により，流路内の血液細胞が回転しながら流れることを利用してコンピュータトモグラフィ処理を適用し，血液凝固構造の３次元形状情報を完全に復元する方法を開発した．また，復元した凝固構造の３次元形状パラメータの統計データを用いた細胞識別・分類法を開発し，新規な血液診断基準の創出や血液凝固構造の形成メカニズム解明への新知見取得のための基礎的な成果を得た．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，オートフォーカス法を適用したフローセル内の流れ場の３次元空間および血球分布の可視化に加えて，流路内での血液細胞の回転を利用したコンピュータトモグラフィ処理により，ディジタルホログラフィック顕微鏡の立体情報の再生能力を十分に活用して血液凝固構造の３次元形状を完全に復元する方法を開発した．また，フローサイトメトリ法の実装により３次元形状パラメータの統計データから，多変量解析による細胞識別・分類法の提案・確立し，新規な血液診断基準の創出への基礎的成果を得た．このような研究は国内外に例を見ず，学術的意義は高いと考えられる．
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