2022 Fiscal Year Research-status Report
開口マスキング波面計測補償光学による深部生細胞4Dライブイメージングの実現
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22K04961
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
三浦 則明 北見工業大学, 工学部, 教授 (30209720)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澁谷 隆俊 北見工業大学, 工学部, 助教 (30713995)
玉田 洋介 宇都宮大学, 工学部, 准教授 (50579290)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 補償光学 / 開口マスク / 隣接相関 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
開口マスキング補償光学(AO)顕微鏡のための光学系の設計を行った。従来開発してきたAO顕微鏡の波面センサー部分の直前でビームを分割し、コリメートした後開口マスクを通し、再結像させる。その際に必要となるレンズ等のパラメータを決定し、必要な物品を購入した。現在北見工大の実験装置に光学系の追加設置を進めているところである。開口マスク製作すれば比較的早期にAO動作を実現できる状況にある。
開口マスクに空ける孔のパターンとゼルニケ多項式の項数との関連を調べるため、計算機シミュレーションを行った。当初想定していた孔の数、および配置パターンで実験を始めるのが最適であることが分かった。また、これと並行してセンサレス法の実装も行った。開口マスク法では大きな揺らぎに対応できないため、他の方法と併用する必要がある。センサレス法で低次の大きな揺らぎを除去して、その後開口マスク法を適用することを想定している。
上記の研究と並行して、隣接相関を用いた波面推定法の開発も進めた。宇都宮大学で植物の観察実験を行った結果、従来相関に比較して隣接相関を用いた場合の方が安定して波面補償が働くことを確認した。また、興味のある領域のみ用いて波面補償を行うROI選択機能を実装した。この機能を用いれば、サブアパーチャ間の相関がさらに向上することを確認した。全般に、蛍光を用いた実験（テスト物体および植物）は良好な結果が得れれているが、明視野での観察の場合にはさらなる改良が必要となることが分かった。隣接相関による波面補償の原理と植物の観察実験の結果をまとめて、論文として投稿した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究項目ごとに進捗のばらつきはあるが、総合的に見るとおおむね順調と評価している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度の研究で得られた知見をもとに開口マスクの製作を進め、開口マスクを用いた波面補償実験を集中的に進める。当初の計画通り2023年度内には植物の観察実験を実施することを目指す。
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