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2022 年度 実績報告書

レーザーESD標準化に向けた消化器癌の超早期検出とその場適応診断法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 20H04549
研究機関大阪大学

研究代表者

粟津 邦男  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (30324817)

研究分担者 西村 隆宏  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (10722829)
森田 圭紀  神戸大学, 医学研究科, 特命准教授 (60420460)
間 久直  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70437375)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード光線力学診断 / 術中蛍光診断
研究実績の概要

本年度は、複数波長により励起可能な光線力学診断(PDD)のための光学系を搭載した内視鏡システムの実装と動物実験による有効性の検証を行った。昨年度構築した励起光波長405nmと505nmによる5-aminolevulinic acid-based photodynamic diagnosis(ALA-PDD)が可能な硬性鏡システムを用いて、取得蛍光像の評価を行った。担癌マウスに対するPDDを実施した際の励起波長405 nmと505 nmにより取得した蛍光像と、観察後の組織切片像を評価したところ、皮下直下の腫瘍に対しては励起波長405nmが有効であり、深部に深達している領域については波長505nmの励起が有効であることを確認した。この結果から、励起光波長の最適化により、観察深度を拡張でき、消化管壁深層の局在診断や ESD 適応診断への応用可能性を実験的に示した。また、ALA-PDDにおいて、光増感剤として機能するprotoporphyrin IX (PpIX)の蛍光退色により、腫瘍検出のための蛍光発光強度が低下することが課題となる。そこで、PpIXへの光照射による蛍光退色に伴って生成されるphotoprotoporhyrin(Ppp)の蛍光を利用して、深部腫瘍のPDD時の蛍光検出強度を退色後に向上させることを検討した。原理実証実験として、PpIXを励起波長505nmで観察により蛍光退色した後に、Pppを励起するため波長450nmにて照射したところ、蛍光の総強度が向上することを確認した。蛍光退色後にPpIXとPppを波長450nmにて同時に両者を励起すると、PpIXのみの初期状態と比較して、1.6-3.9倍の蛍光強度の増加が得られた。これは、励起波長を変更することにより、蛍光退色後の腫瘍からの蛍光強度を回復できることを意味し、PDDの観察時間の拡張につながることが期待される.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Nonlinear absorption‐based analysis of energy deposition in melanosomes for 532‐nm short‐pulsed laser skin treatment2023

    • 著者名/発表者名
      Shimojo Yu、Nishimura Takahiro、Ozawa Toshiyuki、Tsuruta Daisuke、Awazu Kunio
    • 雑誌名

      Lasers in Surgery and Medicine

      巻: 55 ページ: 305~315

    • DOI

      10.1002/lsm.23642

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Endoscopic image-guided laser treatment system based on fiber bundle laser steering2023

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi Yuto、Nishimura Takahiro、Shimojo Yu、Okayama Keita、Awazu Kunio
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 ページ: 2921

    • DOI

      10.1038/s41598-023-29392-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mathematical modelling for antimicrobial photodynamic therapy mediated by 5-aminolaevulinic acid: An in vitro study2022

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Takahiro、Suzuki Takuro、Shimojo Yu、Teranishi Rie、Ozawa Toshiyuki、Tsuruta Daisuke、Awazu Kunio
    • 雑誌名

      Photodiagnosis and Photodynamic Therapy

      巻: 40 ページ: 103116~103116

    • DOI

      10.1016/j.pdpdt.2022.103116

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Depth estimation of protoporphyrin IX objects in turbid media considering the fluorescence intensity ratio between two wavelengths of light for application in invasion diagnosis of gastric cancer2022

    • 著者名/発表者名
      Imanishi Hinano、Nishimura Takahiro、Awazu Kunio
    • 雑誌名

      Optical Review

      巻: 29 ページ: 310~319

    • DOI

      10.1007/s10043-022-00747-y

  • [学会発表] コンピューテーショナルレーザー治療技術:コンセプトとピコ秒レーザー皮膚治療への適用に向けた開発2023

    • 著者名/発表者名
      下条裕, 西村隆宏, 粟津邦男
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第43回年次大会
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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