权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Development of coherent Raman scattering microendoscope and application to unstained in-situ diagnosis

相干拉曼散射显微内窥镜的研制及其在未染色原位诊断中的应用

基本信息

批准号：
21H04950
负责人：
橋本守
金额：
$ 27.29万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04950/
关键词：
非線形ラマン散乱無標識イメージング顕微内視鏡内視鏡

项目摘要

色素の静脈投与なしに癌を内視鏡検査で確定診断するために，上部消化管内視鏡(胃カメラ)の鉗子孔に挿入可能な非線形ラマン散乱プローブ顕微内視鏡の開発を目指している．非線形ラマン散乱の一種であるコヒーレント反ストークスラマン散乱（CARS）を用いることで，無染色・高空間分解能・高速な細胞，細胞核の形状観測を可能とする．本年は，CARSプローブ顕微内視鏡におけるキーデバイスである，2波長板（DWP）の設計を行なった．DWPは，直交する偏光を持つ２波長の励起光を，互いに平行な偏光へと変換するデバイスである．このために，709 nmnの励起光に対してはリタデーションをゼロとし，888 nmの励起光に対してはλ/2となるように設計する必要がある．２波長に対してこのような特性を持つ波長板は，2種類の１軸性結晶を用いれば可能であるが高コストとなるため，1種類の結晶で設計可能かシミュレーションした．結晶には水晶を用い，発生するCARS光強度を最大となるように結晶の厚さを最適化したところ，0.1980 mmで，完全に平行な光を用いて励起した際の99%のCARS信号が得られることが分かった．また，同様に90%以上のCARS信号が得られるラマンシフト領域は，2,530 to 2,980 cm-1であることが分かった．したがって，このDWPでCH伸縮振動に対応する高波数領域のCARS信号を十分取得できることが分かった．また，励起光源としてファイバーレーザーベースの光源を作成し1550 nmでのパルス発振を確認できた．これまでに開発してきた原理検証システムを用いて，ポリスチレンビーズや培養細胞やラット組織の観測を行なった．ポリスチレンビーズの観測は行えたが，培養細胞や組織のCARS信号を得ることはできなかった．

Endoscopic examination of pigment vein injection and cancer confirms diagnosis. Upper gastrointestinal endoscopy (gastroscopy) and forceps hole insertion may be non-linear. A kind of non-linear scatterings (CARS) can be used without staining, high spatial resolution energy, high speed cells, and shape measurement of cell nuclei. This year, the CARS micro-endoscope is designed with a 2-wavelength plate (DWP). DWP is designed with orthogonal polarized light and 2-wavelength excitation light. The excitation wavelength of 709 nm and the excitation wavelength of 888 nm are necessary for the design of λ/2 and λ/2. The wavelength of 709 nm and 888 nm are necessary for the design of λ/2 and λ/2. The wavelength of 788 nm and λ/2 are necessary for the design of λ/2 and λ/2. The wavelength of 788 nm and λ/2 are necessary for the design of λ/2 and λ/2. The wavelength of 788 nm and λ/2 are necessary for the design of λ/2 and λ/2. The maximum intensity of CARS emitted by crystal is 0.1980 mm, and the maximum intensity of CARS emitted by crystal is 99%. More than 90% of the CARS signals in the same phase are obtained from 2,530 to 2,980 cm-1. The DWP CH stretch vibrates in the high wavenumber domain and the CARS signal is very high. The excitation light source is made to 1550 nm and the excitation light source is confirmed. This is the first time that we have developed a new method of testing the tissue of cultured cells. The CARS signal of cultured cells was detected by PCR.