Nonlinear Confocal Microscopy for DDS Nanoparticle Spectroscopy

用于 DDS 纳米粒子光谱的非线性共焦显微镜

• 批准号: 19H02107
• 负责人: 江上 力
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H02107/
• 关键词: レーザ顕微鏡; ナノ微粒子; レーザー顕微; 微粒子; 非線形光学; レーザー顕微鏡

本研究では，リポソームや高分子NPなどのDDS(Drug Delivery System)微粒子の表面・内部のナノ構造や薬理特性を解析するために，ベクトリアルな偏光干渉系と光波混合光学系を用いた新たな非線形レーザ顕微鏡を開発し，保存溶液やマトリックス中で分光測定可能な超解像タイムラプスイメージング法を提案する．被測定微粒子に静的に備わる光学的な非線形分極にタグ機能を持たせ，これをDDSの3次元計測に利用する，当方独自のラベルフリー顕微計測技術の開発が目的である．具体的には，超解像レーザ顕微光学系の設計・構築と特性評価および，３次元構造解析のための高CTF（Contrast Transfer Function）実現が主課題となる．昨年度と同様、研究期間の前半では，共焦点顕微鏡へのベクトリアル光波混合光学系の導入とベクトリアル偏光干渉光学系の導入を当初予定していた．本システムでは，光軸方向にも高い空間分解能を持たせた上，吸収媒体による極微小散乱光の局所計測を実現するために，通常の共焦点光学系に入射三光波と出射一光波がコリニア―な光軸配置を有する，ベクトリアル四光波混合系を導入しなればならない．ところがレーザ顕微鏡の研究課題であるにも関わらず、肝心のレーザ光源が調達でなかったため、既存所有の代替品を使って研究を進めてきた．結果、狙った波長帯とは異なる領域ではあるが、ナノ微粒子中での光波混合を実験的に確かめることができた．また、非線形テンソル性のみならず，ベクトリアル性も保持していることも確認できた．但し，予定していた初年度・次年度の目標達成には至っていない．

In this study, we propose a new method for analyzing the surface and internal structural properties of polymer NP particles in DDS(Drug Delivery System), and for developing a novel nonlinear optical microscope for the application of polarized optical system and hybrid optical system. The optical nonlinear polarization function of the equipment for the measurement of micro-particles is maintained, and the utilization of DDS in three-dimensional measurement is discussed. In detail, the design, construction and evaluation of micro-optical system for super-resolution imaging are the main topics of this paper. In the first half of the same period last year, the introduction of confocal micromirrors into hybrid optical systems and the introduction of polarized optical systems were initially scheduled. The optical axis direction of this system is high, the spatial resolution energy is high, and the local measurement of small scattered light in the absorption medium is realized. In the ordinary confocal optical system, the incident three light waves and the outgoing one light wave are introduced. The research topic of micro-mirror is to adjust the light source of liver heart, and to make progress in the research of existing substitutes. The results show that the wavelength of light is different from that of light in particles. For example, if you want to check the color of the image, you can check the color of the image. However, the target for the first year and the target for the second year are set to be achieved.

项目成果

High-contrast-resolution polymeric particle imaging with degenerate four-wave mixing confocal microscope

使用简并四波混合共焦显微镜进行高对比度分辨率聚合物颗粒成像

• 发表时间: 2019
• 期刊: Proc. ANNIC 2019
• 作者: Tomoki Tsuchiya and Chikara Egami;Chikara Egami;Chikara Egami and Naoya Matsunaga
• 通讯作者: Chikara Egami and Naoya Matsunaga

DDS Nanoparticle Imaging with Polarization Interferometric Nonlinear Confocal Microscope

使用偏振干涉非线性共焦显微镜进行 DDS 纳米颗粒成像

• 发表时间: 2019
• 期刊: Proc. Imaging and Applied Optics Congress 2019
• 作者: Tomoki Tsuchiya and Chikara Egami;Chikara Egami
• 通讯作者: Chikara Egami

Degenerate Four Wave Mixing in Phycoerythrin Dye Doped Nanoparticles

藻红蛋白染料掺杂纳米颗粒中的简并四波混合

• 发表时间: 2021
• 期刊: Int. J of Opt.
• 作者: Tomoki Tsuchiya and Chikara Egami

偏光干渉非線形共焦点顕微鏡を用いたDDS微粒子解析の実証

使用偏振干涉非线性共焦显微镜演示 DDS 颗粒分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 大野 裕貴;江上 力
• 通讯作者: 江上 力

偏光干渉非線形共焦点顕微鏡によるDDS微粒子計測

使用偏振干涉非线性共焦显微镜进行 DDS 颗粒测量

• 发表时间: 2019
• 作者: 大野 裕貴;江上 力;牧野 滉平，江上 力
• 通讯作者: 牧野 滉平，江上 力