| 研究課題/領域番号 |
09044287
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| 研究種目 |
国際学術研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 共同研究 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 滋賀医科大学 |
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研究代表者 |
犬伏 俊郎 滋賀医科大学, 分子神経生物学研究センター, 教授 (20213142)
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| 研究分担者 |
CHANCE Britt ペンシルヴァニア大学, 医学部, 名誉教授
YONETANI Tak ペンシルヴァニア大学, 医学部, 教授
椎野 顯彦 滋賀医科大学, 医学部, 助手 (50215935)
森川 茂廣 滋賀医科大学, 分子神経生物学研究センター, 助教授 (60220042)
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| キーワード | 近赤外分光光度計 / MRI / NRI画像 / MR造影効果 / 酸素動態 / 赤血球 / 脳梗塞モデル / 代謝計測 |
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| 研究概要 |
本研究では、生体に無害な媒体である近赤外光(NIR)ならびに、磁気共鳴(NMR)を用いて脳内酸素代謝動態の非侵襲的計測法の開発を試みた。
1. 動物モデルを用いた核磁気共鳴法による脳内代謝物質計測の高速化
動物実験用MR装置を用いて、高速MR画像撮像法であるエコー・プラナー(EPI)法の機能を^1H-間接検出^<13>CMR信号計測法に付加し、^<13>CMR信号信号検出の高速化を図った。これにより従来の^1H核を利用した高感度化学シフト画像法でも、その計測に1時間を越える測定時間を要したラット脳内の1-^<13>C-グルコースならびにその代謝産物、3,4-^<13>C-グルタミン酸の^<13>CMR標識画像が30分以内に良好なS/Nで得られた。この結果、脳梗塞などにおける代謝過程の変化が追跡できるようになった。
2. 近赤外分光法による脳内酸素動態の評価
米国ペンシルバニア大学、チャンス教授と共に近赤外画像用分光光度計を開発した。その小児頭部用信号検出器に適合するラット頭部用アダプターを光ファイバーを用いて作成し、動物モデルによる計測を可能にした。酸素化型ヘモグロビン、750nm及び非酸素化型ヘモグロビン、830nmの吸収強度を13個の独立した検出器により計測することから、虚血時におけるラット頭頂部における脳内酸素動態、及び、血液容量の変化が約30秒で計測でき、これらの画像を得た。
3. 一酸化窒素配位ヘモグロビン分子の酸素運搬能とMRにおける造影効果
一酸化窒素(NO)がα-鎖にのみ配位したヘモグロビンの分子構造はデオキシ型ヘモグロビンのT構造であることが明らかになった。従って、この人工ヘモグロビンは生体内の末梢組織への有効な酸素運搬体として利用できる可能性が示唆された。また、本ヘモグロビンが常磁性を持つ特性を生かして、MR画像における造影剤としても利用できる可能性を持つ。
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