リアルタイム共焦点レーザー蛍光画像法によるヒト白血球の動的機能の測定-貧食活性、細胞内カルシウム変化及び活性酸素産生能の解析-

利用实时共焦激光荧光成像测量人体白细胞动态功能 - 分析吞噬细胞活性、细胞内钙变化和活性氧产生能力 -

• 批准号: 06650479
• 负责人: 南谷 晴之
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650479/
• 关键词: 共焦点レーザー顕微鏡; 蛍光画像; 画像処理; 白血球; 貧食能; 活性酸素

本研究の第1ステージでは、単球および好中球における細胞膜でのレセプター機能、貧食機能、細胞活性化に関与するカルシウム動態、貧食後の活性酸素産生能、等の関連性について、これら細胞の動的機能をとらえることのできるリアルタイム共焦点レーザー蛍光顕微鏡システムを構築し、その蛍光画像処理法を開発した。まず、既設の顕微鏡システム(オリンパス製)にArレーザーを光源とした共焦点光学系を構築し、レンチキュラーレンズを利用してスリット状のレーザービームをつくりスリット走査により点走査よりはるかに高速な共焦点蛍光画像を得るシステムを製作した。共焦点蛍光画像は既設の高感度SIT管を搭載する高速ビデオカメラ(コダック製)で撮像し、VTRに収録(時間経過を観測するため)、再生画像を間接的に、または直接画像処理システム(日本アビオニクス製)に取り込み、蛍光画像解析するシステムを構築した。これに付随してNd-YAGレーザーと色素レーザを励起・信号光源とする可変波長の光ファイバ増幅器を試作し、蛍光診断用光源としての有効性を検討した。共焦点蛍光画像に対して、蛍光強度分布のヒストグラム表示、蛍光強度分布の3次元表示、蛍光強度の閾値処理、面積計算、それらの時間変化のグラフ、共焦点画像の3次元像構築像を得る画像処理ソフトウェアを開発し、ヒト白血球の貧食活性、及び活性酸素産生能の解析を行った。以上のシステムと方法により、担癌生体ならびに炎症性疾患者の白血球の動的機能、とくに貧食活性及び活性酸素産生能の測定分析を行い、健常者データとの比較を通して貧食細胞の食菌メカニズムについて検討した。

The first aspect of this study is the development of cell membrane function, starvation function, cell activation related dynamics, reactive acid production after starvation, and other related dynamics. In addition, even if the micro-mirror system is set up, the light source and the confocal optical system are constructed, and the light source and the confocal optical system are utilized to make the high-speed confocal image. Confocal point photographic images are constructed by installing high-sensitivity SIT tubes, high-speed video recording, VTR recording, indirect reproduction of images, and direct image processing. In order to investigate the effectiveness of a light source for fluorescent diagnosis, a variable wavelength optical amplifier for exciting Nd-YAG laser and dye laser signal light sources was tested. Confocal point illumination image processing, spectral representation of illumination intensity distribution, three-dimensional representation of illumination intensity distribution, threshold value processing of illumination intensity, area calculation, temporal variation of illumination intensity, image processing of three-dimensional image construction image of confocal image, development of depletion activity of white blood cells, and analysis of active acid production energy. The above methods are used to analyze the function of leukocyte motility, poor feeding activity and active acid production in patients with cancer and inflammatory diseases, and to compare the characteristics of healthy patients.

项目成果

皆川恭之、岡田英史、南谷晴之: "計測自動制御学会論文集(to be published)" 共焦点型光学系を用いた高空間分解能レーザ2焦点流速計, (1995)

Yasuyuki Minakawa、Hidefumi Okada、Haruyuki Minamiya：“仪器与控制工程师学会会议记录（待出版）”使用共焦光学系统的高空间分辨率激光双焦点电流计，（1995）

E.Sekizuka,C.Oshio,M.Suematsu,H.Minamitani: "A quantitative analysis of mesenteric lymph flow in potal hypertension with a high-speed video camera and image processing system" Microcirculation Annual. 10. 181-182 (1994)

E.Sekizuka，C.Oshio，M.Suematsu，H.Minamitan：“利用高速摄像机和图像处理系统对高血压患者肠系膜淋巴流量进行定量分析”微循环年鉴。

末松 誠: "流れの中の白血球内皮相互反応とその分子機構" 第7回Compromised hostと感染症フォーラム要旨集. 7-10 (1994)

Makoto Suematsu：“流动过程中的白细胞-内皮相互作用及其分子机制”第七届受损宿主和传染病论坛摘要7-10（1994）。

H.Minamitani,E.Sekizuka,C.Oshio: "Image analysis of rhythmical active contraction of collecting lymphatics in the rat mesentery" Bioimages. 2(2). 133-142 (1994)

H.Minamitani、E.Sekizuka、C.Oshio：“大鼠肠系膜中集合淋巴管节律性主动收缩的图像分析”生物图像。

関塚永一、末松誠、大塩力、南谷晴之: "超高速高感度ビデオシステムを用いたin-vivoにおける白血球機能の解析-SBT/CPZの直接作用について-" 第7回Compromised hostと感染症フォーラム要旨集. 5-6 (1994)

Eiichi Sekizuka、Makoto Suematsu、Chikara Oshio 和 Haruyuki Minamitani：“使用超高速、高灵敏度视频系统分析体内白细胞功能 - 关于 SBT/CPZ 的直接影响 -”第七次受损宿主和感染者疾病论坛摘要 5-6 (1994)。