• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2016 年度 実施状況報告書

高精度位相計測を利用した非接触・非染色顕微断層解析の新手法開発

研究課題

研究課題/領域番号 26390079
研究機関電気通信大学

研究代表者

渡邉 恵理子  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (20424765)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード光干渉計測 / ホログラフィ
研究実績の概要

本研究では、厚みのある細胞(重層細胞シート等)を非接触・非侵襲・非染色で計測可能な顕微断層解析の新手法を開発することを目的とする。これまで構築してきたフィードバック型高精度位相計測システム(波長633nm)に、プローブ光を同軸で導入し、その応答を測定することで細胞内部の新たな情報を計測する。ここで、偏光計測モジュールなどを導入し、細胞計測のためのパラメータの増加、感度向上も実施していく。
また、デジタルホログラフィの手法を利用して、ホログラフィックに3次元的に断層状態を計測する手法に関しても研究する。
本年度は、フィードバック型高精度位相計測システムのSN比の向上の一つの提案として、微小な細胞の変化を計測するために、定量位相変化量と複屈折位相差と主軸方位をほぼ同時計測を可能とする顕微計測システムの構築を行った。ここで、変化する細胞の偏光情報は微小であるため、シャーレなどに起因する偏光ノイズが偏光計測において課題であった。複屈折位相差δがδ<<1[rad]条件とし、シャーレの複屈折は連続であると仮定した上で、シャーレ部の複屈折を推定し、 細胞の複屈折位相差とシャーレの複屈折位相差とを分離した。この方法により、複屈折位相差と主軸方位において、詳細な細胞の偏光情報を得ることが可能になった。
次に、定量位相・偏光計測システムを利用し、これまで計測実績のある試料として、大腸細胞と乳腺細胞のそれぞれ正常細胞・非転移性癌細胞を対象とし、定量位相変化量、複屈折位相差、主軸方位を計測し解析した。
また、球面参照波を利用したデジタルホログラフィによる断層構造解析に関しては、計算手法の改善により、厚み方向においてより広範囲な焦点合わせを行える可能性を得た。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ライフイベントにより休暇を取得したため。

今後の研究の推進方策

1.微小な細胞の変化を計測するための計測パラメータ(定量位相に加え偏光情報など)の感度向上
2.対物レンズのNA、励起光の波長、励起周波数などを含めたシステム再設計
3.屈折率差のあらかじめ既知の試料を複数用いた基礎実験によるシステム評価
3.厚みのある細胞への適用
4.細胞検査へ向けた細胞機能との相関性検証

次年度使用額が生じた理由

平成28年度はライフイベントにより休暇を取得したため。

次年度使用額の使用計画

平成28年度に計画していた項目として、光デバイスの購入、学会発表用費用、論文投稿費用に充当する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] Lensless digital holographic microscope based on a planer lightwave circuit2017

    • 著者名/発表者名
      Eriko Watanabe, Kanami Ikeda and Katsunori Okamoto
    • 学会等名
      The 25th International Conference on Optical Fiber Sensors, Paper Number 10323-578
    • 発表場所
      Maison Glad Hotel, Jeju, Korea
    • 年月日
      2017-04-27
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 定量位相計測と定量偏光計測を組み合わせた細胞識別のための特徴量の基礎検討2016

    • 著者名/発表者名
      倍味幸平, 池田佳奈美, 高和宏行, 渡邉恵理子
    • 学会等名
      平成28年度第1回コンテンポラリーオプティクス研究会
    • 発表場所
      電気通信大学(東京都調布市)
    • 年月日
      2016-10-05

URL: 

公開日: 2018-01-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi