• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

Development of artificial intelligence assisted Raman microscopy for reliable and automated examination of urine sediment

研究課題

研究課題/領域番号 21K18081
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90130:医用システム関連
研究機関島根大学

研究代表者

H Noothalapati  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 助教 (30748025)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードRaman Spectroscopy / Single cell analysis / Disease diagnostics / Molecular imaging / Artificial Intelligence / Machine learning / Explainable AI / Raman spectroscopy / Urinalysis / Urine sediment analysis / Artificial intelligence / disease diagnosis / machine learning / MCR-ALS / multivariate analysis
研究開始時の研究の概要

Urine sediment microscopy is vital in accurate diagnosis of kidney and urinary tract diseases. It is not universally adopted because it is time-consuming, expensive and requires specially trained personnel. Automation can solve the problem. But current efforts rely only on morphological changes which fail to identify many components. Raman spectroscopy relies on molecular information and has demonstrated excellent classification of various biomaterials. In this research, I propose to elucidate the potential of artificial intelligence assisted Raman microscopic examination of urine sediment.

研究成果の概要

尿は 3,000 以上の多様な代謝物を含む体液です。尿の正確な組成を決定することや,その収集と保管は困難であり,費用がかかります。本研究課題では,いくつかの製剤を調査し,尿分析の開発における人工尿の適合性をAI を活用したラマン分光法を用いて検討しました。ラマンスペクトルは,液体または空気乾燥条件下でポータブルラマン分光計とラマン顕微分光計の両方を使用して測定されました。いくつかの実験パラメータを最適化することにより,標準的なヒト尿とよく一致する人工尿スペクトルを実現しました。この AU 製剤をラマン分光法ベースの尿分析の開発中にヒトの尿の代わりに使用して成功させることができると信じています。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Human urine flows through kidneys, ureters, bladder, urethra etc. and it accurately reflects change in all the organs. Separate screening tests are done for each disease. Proposed urinalysis by Raman microscopy helps to screen multiple conditions in one step, reduce cost/time and contribute to SDG3

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 6件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] ACTREC, Tata Memorial Centre/Manipal Academy of Higher Education/SRM University AP, Amaravati(インド)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] ACTREC, Tata Memorial Center, Mumbai(インド)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Removal of hemolysis interference in serum Raman spectroscopy by multivariate curve resolution analysis for accurate classification of oral cancers2023

    • 著者名/発表者名
      Anjikar Ajinkya、Jadhav Priyanka、Hole Arti、Paneerselvam Rajapandian、Ingle Arvind、Yamamoto Tatsuyuki、Noothalapati Hemanth、C. Murali Krishna
    • 雑誌名

      Sensors & Diagnostics

      巻: 2 号: 2 ページ: 390-397

    • DOI

      10.1039/d2sd00137c

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of In-situ Raman Diagnosis Technique of Eosinophil Esophagitis2023

    • 著者名/発表者名
      Riki Zakaria, Bibin.B. Andria, Takumu Watanabe, AnisaMaryani, Pradjna N.Paramitha, Yasmi P.Kuntana, Yukako Kusaka, Hemanth Noothalapati, Keita Iwasaki, Naoki Oshima, Kosuke Hashimoto, Hiroko Matsuyoshi, Shunji Ishihara, Tatsuyuki Yamamoto, Hidetoshi Sato
    • 雑誌名

      Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

      巻: 285 ページ: 121804-121804

    • DOI

      10.1016/j.saa.2022.121804

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Co-ingestion with γ-cyclodextrin improves bioavailability of α-linolenic acid in Perilla frutescens seed oil2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshikiyo Keisuke、Takahashi Miho、Narumiya Yu、Honda Mikito、Iwasaki Keita、Ishigaki Mika、Nagato Edward G.、Noothalapati Hemanth、Shimizu Hidehisa、Murota Kaeko、Yamamoto Tatsuyuki
    • 雑誌名

      Food Hydrocolloids for Health

      巻: 3 ページ: 100116-100116

    • DOI

      10.1016/j.fhfh.2023.100116

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Salivary Raman spectroscopy: Understanding alterations in saliva of tobacco habitu?s and oral cancer subjects2022

    • 著者名/発表者名
      Hole Arti、Jadhav Priyanka、Pansare Kshama、Noothalapati Hemanth、Deshmukh Atul、Gota Vikram、Chaturvedi Pankaj、Krishna C. Murali
    • 雑誌名

      Vibrational Spectroscopy

      巻: 122 ページ: 103414-103414

    • DOI

      10.1016/j.vibspec.2022.103414

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Raman spectroscopy for microplastic detection in water sources: a systematic review2022

    • 著者名/発表者名
      Chakraborty I.、Banik S.、Biswas R.、Yamamoto T.、Noothalapati H.、Mazumder N.
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Science and Technology

      巻: 0 号: 9 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1007/s13762-022-04505-0

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Microfluidics and surface-enhanced Raman spectroscopy, a win?win combination?2022

    • 著者名/発表者名
      Panneerselvam Rajapandiyan、Sadat Hasan、Hohn Eva-Maria、Das Anish、Noothalapati Hemanth、Belder Detlev
    • 雑誌名

      Lab on a Chip

      巻: 22 号: 4 ページ: 665-682

    • DOI

      10.1039/d1lc01097b

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Non-invasive diagnosis of colorectal cancer by Raman spectroscopy: Recent developments in liquid biopsy and endoscopy approaches2021

    • 著者名/発表者名
      Noothalapati Hemanth、Iwasaki Keita、Yamamoto Tatsuyuki
    • 雑誌名

      Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

      巻: 258 ページ: 119818-119818

    • DOI

      10.1016/j.saa.2021.119818

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DNA Fingerprint Analysis of Raman Spectra Captures Global Genomic Alterations in Imatinib-Resistant Chronic Myeloid Leukemia: A Potential Single Assay for Screening Imatinib Resistance2021

    • 著者名/発表者名
      Mojidra Rahul、Hole Arti、Iwasaki Keita、Noothalapati Hemanth、Yamamoto Tatsuyuki、C Murali Krishna、Govekar Rukmini
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 10 号: 10 ページ: 2506-2506

    • DOI

      10.3390/cells10102506

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Explainable AI assisted identification of molecular signatures in Raman spectroscopy for reliable and automated classification of cancer cells2023

    • 著者名/発表者名
      H. Noothalapati
    • 学会等名
      American Chemical Society Spring Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Artificial intelligence assisted Raman spectroscopy for reliable classification of cancer cells2022

    • 著者名/発表者名
      H. Noothalapati, A. Anjikar and T. Yamamoto
    • 学会等名
      International Conference on Nanoscience and Photonics for Medical Applications
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Visualizing cell wall dynamics during yeast sporulation process by Raman microspectroscopy and MCR-ALS technique2022

    • 著者名/発表者名
      H. Noothalapati, H.M. Imrul and T. Yamamoto
    • 学会等名
      27th International Conference on Raman Spectroscopy
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Label-free analysis of single cells by Raman microspectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      H. Noothalapati
    • 学会等名
      4th Meeting on Biometrics of redox, oxidative stress and phytochemicals
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Raman microspectroscopy: From single cell imaging to diagnostics2022

    • 著者名/発表者名
      H. Noothalapati
    • 学会等名
      第28回中国四国支部分析化学若手セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Label-free visualization of fungal cell and spore wall architecture by confocal Raman microscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Hemanth Noothalapati and Tatsuyuki Yamamoto
    • 学会等名
      American Chemical Society Spring 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MCR-ALS assisted identification of spectral markers for objective discrimination of breast cancer from mammary epithelial cells by Raman microspectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Hemanth Noothalapati, Keita Iwasaki, Asuka Araki, Tatsuyuki Yamamoto, Riruke Maruyama
    • 学会等名
      11th International Conference on Advanced Vibrational Spectroscopy
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Raman Microspectrocopy: From label-free single cell imaging to disease diagnosis2021

    • 著者名/発表者名
      Hemanth Noothalapati and Tatsuyuki Yamamoto
    • 学会等名
      Indo-Japan Sakura Science Program
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Machine learning assisted Raman microspectroscopy for objective discrimination of breast cancer cells from normal mammary epithelial cells2021

    • 著者名/発表者名
      Hemanth Noothalapati, Keita Iwasaki, Ajinkya Anjikar, Asuka Araki, Riruke Maruyama, Tatsuyuki Yamamoto
    • 学会等名
      Saratov Fall Meeting SFM'21 & 9th International Symposium on Optics and Biophotonics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Accurate classification of breast cancer cells from normal mammary epithelial cells by machine learning assisted Raman microspectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Hemanth Noothalapati, Keita Iwasaki, Ajinkya Anjikar, Asuka Araki, Riruke Maruyama, Tatsuyuki Yamamoto
    • 学会等名
      12th International Symposium of Indian Scientist Association in Japan
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Objective discrimination of drug resistant cells in chronic myeloid leukemia by Raman spectroscopy and multivariate curve resolution analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Hemanth Noothalapati, Rahul Mojidra, Arti Hole, Keita Iwasaki, Tatsuyuki Yamamoto, Murali Krishna C and Rukmini Govekar
    • 学会等名
      第 19 回医用分光学研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi