生体コラーゲン顕微鏡を用いた創傷治癒過程における生体修復機構の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22300154
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 徳島大学
• 研究代表者: 安井 武史 徳島大学, 大学院・ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (70314408)
• 研究分担者: 荒木 勉 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (50136214) ; 福島 修一郎 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (40362644)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 応用光学 / 量子光工学 / 細胞・組織 / コラーゲン / 創傷治癒 / 非線形光学顕微鏡

研究概要

生体組織におけるコラーゲンを生きたありのままの状態で可視化可能な生体コラーゲン顕微鏡を用いて、熱傷治癒過程におけるコラーゲン動態の時系列モニタリングを行った。まず、程度の異なるラット熱傷モデルの in situ 観測から、生体コラーゲン顕微鏡が光学的熱傷診断として有用であることを確認した。次に、深 II 度熱傷の治癒過程の時系列モニタリングから、熱的損傷を受けた真皮コラーゲンは、SHG 光が消失するほど低次構造のアミノ酸まで一旦分解された後、新生コラーゲンが産生され、太く発達していく様子を同一個体で確認した。

研究成果

• [雑誌論文] In vivo visualization of dermal collagen fiber in skin burn by collagen-sensitive second-harmonic- generation microscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: R. Tanaka, S. Fukushima, K. Sasaki, Y.Tanaka, H. Murota, T. Matsumoto, T.Araki, and T. Yasui
  • 雑誌名: J. Biomed. Opt 巻: 18
  • DOI: DOI:10.1117/1.JBO.18.6.061231
  • 査読あり
• [雑誌論文] in vivo observation of age- related structural changes of dermal collagen in human facial skin using collagen-sensitive second harmonic generation microscope equipped with 1250-nm mode-locked Cr:Forsterite laser (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Yasui, M. Yonetsu, R. Tanaka, Y.Tanaka, S. Fukushima, T. Yamashita, Y.Ogura, T. Hirao, H. Murota, and T. Araki
  • 雑誌名: J. Biomed. Opt 巻: 18
  • DOI: DOI:10.1117/1.JBO.18.3.031108
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高速・直交偏光分解第2高調波発生光顕微鏡を用いたコラーゲン配向のin vivoイメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中佑治, 長谷栄治, 福島修一郎, 荒木勉, 安井武史
  • 雑誌名: 生体医工学 巻: 51 ページ: 38-45
  • 査読あり
• [雑誌論文] 生体コラーゲンSHG (第2 高調波発生光)顕微鏡 (2012)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 雑誌名: 光技術コンタクト 巻: 50 ページ: 16-22
• [雑誌論文] 紫外線による肌内部ダメージを可視化する技術の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下豊信, 安井武史
  • 雑誌名: FRANGRANCE JOURNAL 巻: 7 ページ: 25-31
• [学会発表] In vivo imaging of collagen fiber orientation with rapid polarization (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Tanaka, E. Hase, S. Fukushima, T.Yasui, and T. Araki
  • 学会等名: Photonic West 2013
  • 発表場所: The Moscone Center (サンフランシスコ・USA)
  • 年月日: 2013-02-03
• [学会発表] In vivo imaging of dermal collagen in skin burn by collagen-sensitive secondharmonic-generation microscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Yasui, R. Tanaka, E. Hase, S.Fukushima, and T. Araki
  • 学会等名: BiOS 2013 (Photonic West 2013)
  • 発表場所: The Moscone Center (サンフランシスコ・USA)
  • 年月日: 2013-02-03
• [学会発表] 生体コラーゲン顕微鏡 (2013)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 学会等名: 日本生体医工学会専門別研究会バイオメカニクス研究会第146回研究会
  • 発表場所: 徳島大学 (徳島市).
  • 年月日: 2013-01-25
• [学会発表] SHG(第2 高調波発生光)顕微鏡を用いた熱傷治癒過程における真皮コラーゲン動態の可視化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷栄治, 田仲亮介, 福島修一郎, 荒木勉, 安井武史
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2012
  • 発表場所: タワーホール船堀 (東京都)
  • 年月日: 2012-10-25
• [学会発表] 高速偏光分解SHG (第2高調波発生光)顕微鏡を用いた真皮コラーゲン配向のin vivo イメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中佑治, 長谷栄治, 福島修一郎, 安井武史,荒木勉
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2012
  • 発表場所: タワーホール船堀 (東京都).
  • 年月日: 2012-10-25
• [学会発表] 高速偏光分解SHG(第二高調波発生光)顕微鏡を用いたラット皮膚in vivoコラーゲン配向イメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中佑治, 長谷栄治, 福島修一郎, 安井武史, 荒木勉
  • 学会等名: 生体医工学シンポジウム 2012
  • 発表場所: 大阪大学(豊中市)
  • 年月日: 2012-09-08
• [学会発表] 電気光学的偏光変調による偏光分解SHG (第2高調波発生光)顕微鏡の高速化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中佑治, 長谷栄治, 田中亮介, 福島修一郎,安井武史, 荒木勉
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都).
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] In vivo visualization of dermal collagen fiber in human skin using collagen-sensitive microscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yasui, M. Yonetsu, and T. Araki
  • 学会等名: 第49回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター(大阪市)
  • 年月日: 2012-02-10
• [学会発表] Application of second-harmonic generation microscopy for in vivo observation of structural change in human dermal collagen fiber caused by aging and/or UV exposure (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Yasui, M. Yonetsu, R, Tanaka, S.Fukushima, T. Yamashita, Y. Ogura, T.Hirao, and T. Araki
  • 学会等名: BiOS 2012 (Photonic West 2012)
  • 発表場所: The Moscone Center (サンフランシスコ・USA)
  • 年月日: 2012-01-22
• [学会発表] 第2高調波発生顕微鏡を用 いた熱傷治癒過程のモニタリング (2012)
  • 著者名/発表者名: 田仲亮介, 福島修一郎, 安井武史, 荒木勉
  • 学会等名: 第24回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 大阪大学(豊中市)
  • 年月日: 2012-01-07
• [学会発表] 電気光学的高速偏光変調を用いた偏光分解 SHG(第2高調波発生光) 顕微鏡 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中佑治, 長谷栄治, 田仲亮介, 福島修一郎,安井武史, 荒木勉
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2011
  • 発表場所: 大阪大学(豊中市).
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] 生体コラーゲンSHG顕微鏡 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 学会等名: 光材料・応用技術研究会第三回研究会『メディカルフォトニクスと光ビジネス』
  • 発表場所: 烟河(亀岡市)
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] In vivo observation of skin burn using collagen-sensitive second-harmonic-generation microscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Tanaka, T. Yasui, S. Fukushima, and T. Araki
  • 学会等名: Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics
  • 発表場所: シドニー国際会議場(シドニー).
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] 生体コラーゲン顕微鏡を用いたin vivo皮膚計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安井武史
  • 学会等名: 第44回光学五学会関西支部連合講演会
  • 発表場所: 大阪市立大学文化交流センター(大阪市)
  • 年月日: 2011-01-29
• [学会発表] 第2高調波発生顕微鏡を用いたコラーゲン熱変性のモニタリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 田仲亮介, 福島修一郎, 安井武史, 荒木勉
  • 学会等名: 日本機械学会第23回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本市)
  • 年月日: 2011-01-08
• [学会発表] 生体コラーゲン SHG 顕微鏡を 用いたヒト 皮膚の in vivo 観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安井武史, 米津真人, 山下豊信, 小倉有紀, 平尾哲二, 荒木勉
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2010
  • 発表場所: 中央大学駿河台記念館(東京都).
  • 年月日: 2010-11-09
• [学会発表] 生体コラーゲンSHG嫌疑鏡を用いた光学的熱傷診断に関する研究～ラット熱傷モデルのin vivo 計測～ (2010)
  • 著者名/発表者名: 田仲亮介, 安井武史, 福島修一郎, 荒木勉
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2010
  • 発表場所: 中央大学駿河台記念館 (東京都).
  • 年月日: 2010-11-09
• [学会発表] 第2高調波発生光(SHG)顕微鏡を用いた光学的熱傷診断に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 田仲亮介, 安井武史, 福島修一郎, 荒木勉
  • 学会等名: 生体医工学シンポジウム2010
  • 発表場所: 北海道大学(札幌市).
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] Visualization of collagen molecule orientation in wrinkled skin using a polarization-resolved second-harmonic- generation microscope (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Yasui and T. Araki
  • 学会等名: 0th European Congress of Molecular Spectroscopy
  • 発表場所: フローレンス
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] Determination of burn depth based on depth-resolved second-harmonic-generation imaging of dermal collagen (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Yasui, K. Sakski, R. Tanaka, S.Fukushima, T. Araki
  • 学会等名: Biomedical Optics(OSA Topical Meeting and Tabletop Exhibit)
  • 発表場所: マイアミ・USA
  • 年月日: 2010-04-11
• [備考]
  • URL: http://femto.me.tokushima-u.ac.jp