二軸レ-ザ-・スリット照明による深部生体顕微鏡法の開発研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03557040
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 神谷 暸 東京大学, 医学部(医), 教授 (50014072)
• 研究分担者: 塩 育 (株)ニコンエンジニアリング, 取締役開発部長 ; 青木 隆夫 東京大学, 医学部(医), 教務職員 (00101113) ; 柴田 政廣 東京大学, 医学部(医), 助手 (60158954)
• キーワード: 微小循環 / 生体顕微鏡 / 実質臓器 / 物質透過性 / 微小血管3次元像

研究概要

本研究は骨格筋等の実質臓器の深層部微小循環と物質透過性の観察および生理的状態下における微小血管構築の3次元像作成のための生体顕微鏡の開発を目的としたものである。初年度である今年度は顕微鏡照明系の改良を中心に生体顕微鏡の試作を行った。蛍行物質(FITC-Dextran)励起用光源であるアルゴンレ-ザ-をビ-ムスプリッタにより2光路に分割後、オプティカルファイバにより顕微鏡対物レンズ横まで誘導し、光学レンズ(シリンドリカルおよびセルフォックレンズ)の組合せにより断面形状28μm×1.2mmのスリット光を作成した。このスリット光を対物レンズ横から組織に対し30〜45°の角度で落射方式で出射させ、その交差面を観察視野とした。試作顕微鏡の成能評価を行う為、家兎の下腿部に位置する骨格筋tenuissimus m.(厚さ約1mm)を対象として微小循環の観察を行った。筋表層部から深層部にかけて連続的に顕微鏡断層像の収録を行った結果、厚さ約40μmの断層像が良効に得られたが、深層部に行くほど、Z軸方向の空間分解能は低下した。この影響を除去するために対物レンズ共焦点面に幅25μm、長さ1mmのスリットを挿入し、焦点面前後の不要画像の混入を防いだ。この結果、観察視野はスリットの影響で制限されるものの、厚さ約40μmの顕微鏡断層像が表層から約200μmの深層部まで良効に得られた。また試作顕微鏡の毛細血管物質透過性への応用に関しては、テストトレ-サとして分子量70,000以上のFITC-Dextranを用い、血管内に注入後、tenuissimus m.毛細血管から筋組織への漏出の様子を観察した。その結果、細静脈側での透過性の高さが良効に観察された。以上の成果を踏まえ、次年度では、得られた顕微鏡断層像を合成した微小血管3次元像の作成および物質透過性の定量化を行う。

研究成果

• [文献書誌] 柴田 政廣,神谷 暸 高橋 龍尚: "蛍光生体顕微鏡による実質臓器の微小血管透過性測定法" 脈管学. 31. 495-500 (1991)
• [文献書誌] M.Shibata,M.Yoshida,A.Kamiya: "Measurement of local capillary permeability in skeletal muscle by microscopic clearance method" Jpn.J.Physiol. 41. 725-734 (1991)
• [文献書誌] M.Shibata,A.Kamiya,T.Takahashi: "Measurements of single capillary permeability of macromolecules in the skeletal muscle by deep field laser vital-microscope(DFLM)" Med.Biol.Eng.& Comput.29(Suppl.). 260- (1991)
• [文献書誌] M.Shibata,T.Takahashi,H.Wakayama,A.Kamiya: "In vivo measurements of single capillary permeability in the skeletal muscle by deep field laser microscope." Proc of Sth World Congress for microcirculation. 101- (1991)
• [文献書誌] M.Shibata,A.Kamiya: "Blood flow dependence of local capillary permeability of Cr-EDTA in the rabbit skeletal muscle" Jap.J.Physiol.
• [文献書誌] 柴田 政廣,神谷 暸 高橋 龍尚: "深部組織観察用生体顕微鏡による単一毛細血管透過性の計測" 日本ME学会. (1992)