機能的光断層画像法による植物の無侵襲環境ストレスモニタ法の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24651023
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 環境影響評価・環境政策
• 研究機関: 埼玉大学
• 研究代表者: 門野 博史 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (70204518)
• 研究分担者: 米倉 哲志 埼玉県環境科学国際センター, 自然環境担当, 研究員 (40425658)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 光断層画像法 / オゾンストレス / バイオスペックル / 植物活性 / 環境ストレス / 環境汚染評価 / 非破壊検査

研究概要

本研究ではOCT(Optical Choherence Tomography)と呼ばれる光断層画像法およびバイオスペックルと呼ばれる生体内部の物質の輸送や微細構造の変化を反映する動的な光散乱現象に基づいて新規な機能的断層画像観測システムを構築した。これら２つの技術を統合し、細胞の活性状態をを３次元的に高感度に観測可能なシステムを構築し、オゾンなどの環境ストレス下の植物に対して、影響評価手法としての可能性を検討した。
信号評価法として、バイオスペックル信号の変動（標準偏差）に基づいた画像化法および、バイオスペックル信号の自己相関関数を求めその相関時間を解析する手法を提案し有効性を検証した。

研究成果

• [雑誌論文] Optical coherence tomography biospeckle imaging for fast monitoring varying surface responses of a plant leaf under ozone stress (2013)
  • 著者名/発表者名: L. K. T. Srimal, H . Ka dono, and U. M. Rajagopalan
  • 雑誌名: Proc. of SPIE 巻: Vol. 8881 ページ: 88810H
  • DOI: 10.1117/12.2031062
  • 査読あり
• [学会発表] Functional optical coherence tomography (fOCT) based on biospeckle to monitor environmental stresses on plants (2014)
  • 著者名/発表者名: L. K. T. Srimal, H. Ka dono
  • 学会等名: JSAP-OSA Joint Symposia
  • 発表場所: Hokkaido Univ., Sapporo
  • 年月日: 20140917-20
• [学会発表] Optical Coherence Tomography (OCT) biospeckle signal analysis to investigate response of plant leaves to ozone (2014)
  • 著者名/発表者名: L. K. T. Srimal, H. Kadono, and U. M. Rajagopalan
  • 学会等名: 23^<rd> Congress of International Commission for Optics (ICO-23)
  • 発表場所: Santiago de Compostela, Spain(Oral presentation will be done)
  • 年月日: 20140826-29
• [学会発表] OCT biospeckle imaging to investigate response of plant leaves to ozone (2013)
  • 著者名/発表者名: L. K. T. Srimal, H. K adono, and T. Yonekura
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2013, Nara New Prefectural Public Hall
  • 発表場所: Nara Kasugano-City, Japan(Oral presentation was done)
  • 年月日: 20131112-14
• [学会発表] Ozone stress monitoring of plants based on OCT biospekcle imaging : 2^<nd> report (2013)
  • 著者名/発表者名: L. K. T. Srimal, H. K adono, and T. Yonekura
  • 学会等名: The 74^<th> Autumn Meeting of The Japan Society of Applied Physics
  • 発表場所: Kyotanabe Campus, Doshisha Univ., Japan(Oral presentation was done)
  • 年月日: 20130916-20
• [学会発表] Optical coherence tomography biospeckle imaging for fast monitoring varying surface responses of a plant leaf under ozone stress (2013)
  • 著者名/発表者名: L. K. T. Srimal, H. Kadono, and U. M. Rajagopalan
  • 学会等名: International conference on Sensing Technologies for Biomaterial, Food, and Agriculture 2013 (SPIE SeTBio 2013)
  • 発表場所: Pacifico, Yokohama, Japan(Oral presentation was done)
  • 年月日: 20130423-26
• [学会発表] Monitoring plant leaf response under ozone stress based on OCT biospeckle signal (2013)
  • 著者名/発表者名: L. K. T. Srimal, and H. K adono
  • 学会等名: The 60^<th> Spring Meeting of The Japan Society of Applied Physics
  • 発表場所: Kanagawa Institute of Technology, Japan(Oral presentation was done)
  • 年月日: 20130327-30