2005 Fiscal Year Annual Research Report
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15300178
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
西條 芳文 東北大学, 加齢医学研究所, 助教授 (00292277)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 正明 東北大学, ・大学院・工学研究科, 教授 (30111371)
穂積 直裕 豊橋技術科学大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30314090)
鈴木 聡 東北大学, ・病院(医科部門), 講師 (50344669)
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| Keywords | 超音波顕微鏡 / 音速 / 減衰 / 位相 / 超音波組織性状診断 / バイオメカニクス / 細胞 |
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| Research Abstract |
従来、細胞の高精度イメージングとして用いられてきた電子顕微鏡、蛍光抗体法を用いたレーザー走査顕微鏡などの方法では、細胞に対する前処置や抗体投与などが必要であり、様々な条件下での繰り返し計測のためには、細胞に無処置、非接触で繰り返し高精度に細胞のナノ・イメージングが実現される必要がある。本研究の目的は、800MHz〜1.2GHz帯域の高周波数超音波パルスを用いて、サブミクロンの方位分解能およびナノレベルの厚み計測を実現し、細胞の音速、超音波減衰、音響インピーダンスなどのパラメータを高精度に計測可能な、超音波ナノ・イメージングシステムを開発することである。さらに、本システムによって得られた肺動脈血管内皮細胞内の音響特性分布を、細胞内骨格であるアクチンフィラメントおよびチュブリンの分布や、原子間力顕微鏡による弾性分布と比較検討し、超音波ナノ・イメージングのバイオメカニクス計測システムとしての有用性を証明することである。
平成17年度には前年度に開発したイメージングシステムを、より定量的に、より高解像度に改造する研究を行った。まず、パルス発生機に新たなトランジスターを組み込むことによって、パルスの強度を増幅するとともにパルス幅を短縮し、次にトランスデューサを高周波数対応に改造した。顕微鏡の走査についても、前年度までは1ミクロンステップであったものを、リニアモーターを用いて0.2ミクロンステップに走査できるように改造した。スキャンの速さやデータ転送速度などを検討した結果、300×300点のデータを60秒で取り込むことの出来るシステムが完成した。さらに、培養皿上に培養した血管内皮細胞の定量的な速度分布表示が可能になった。
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