皮膚科学のためのフリーラジカルＥＰＲ分子イメージング法の構築

皮肤科自由基EPR分子成像方法的构建

• 批准号: 12J01486
• 负责人: 榎本 彩乃
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J01486/
• 关键词: 電子常磁性共鳴; サーフェイスコイルアレイ; パラレルイメージング; サーフェイスコイル・アレイ; CW-EPR; 電子常磁性共鳴イメージング法; in vivoイメージング

本研究の目的は、生体の皮膚において広範囲にフリーラジカル分布を可視化する電子常磁性共鳴(EPR)イメージング法を新規に構築することであった。目的を達成するために、in vivo(生きたままでの)で生体の皮膚を広範囲かつ短時間でイメージングする必要があった。そこで本年度は、周波数領域多重化によるサーフェイスコイルアレイ共振器を用いたパラレルイメージング技術を、in vivo生体計測に適用するため、信号対雑音比(SNR)の改善を行った。さらにマウスを用いて、2チャンネルのサーフェイスコイルアレイ共振器によるin vivoでのパラレルEPRイメージング実験を行った。パラレルイメージング時のSNRの低下は、2つのチャンネルに同時にマイクロ波を入力した際に、一方のチャンネルのマイクロ波信号の一部が、もう一方のチャンネルへ伝わり、マイクロ波ブリッジ内の一つの増幅器が飽和することに起因していた。そこで、飽和した増幅器を取り除くことにより、EPR信号強度の飽和を防ぎSNRを改善した。また、in vivoでのマウスを用いたパラレルEPRイメージング実験を行った。この実験により、フリーラジカル分子をマウスに投与し、マウス背部でのフリーラジカル分布の経時的な変化の可視化が可能であることが示された。本年度の結果から本研究で開発した周波数領域多重化でのサーフェイスコイルアレイ共振器およびパラレルイメージング法が、in vivoでの測定に適用可能であることが実証された。本研究では、生体の皮膚内におけるフリーラジカル分布のイメージングを最終的な目的としていたが、使用した試薬の皮膚透過性に関する問題があり、目的の達成には至らなかった。しかし、短時間かつ広範囲でのin vivoイメージングの実現は、今後、皮膚のフリーラジカル分子イメージングを行う際には不可欠であるため、重要な成果であるといえる。

の は の purpose, this study body skin に お い て hiroo van 囲 に フ リ ー ラ ジ カ ル distribution を visualization す る electronic magnetic resonance (EPR) often イ メ ー ジ ン グ method を new rules に build す る こ と で あ っ た. Purpose を reach す る た め に, the in vivo (born き た ま ま で の) で の raw body skin を hiroo van 囲 か つ short で イ メ ー ジ ン グ す る necessary が あ っ た. そ こ で は this year, the cycle number field multiple に よ る サ ー フ ェ イ ス コ イ ル ア レ イ resonator を with い た パ ラ レ ル イ メ ー ジ ン グ を technology, born in vivo body measuring に applicable す る た め and sound signal 雑 seaborne ratio (SNR) の を line っ た. さ ら に マ ウ ス を with い て, 2 チ ャ ン ネ ル の サ ー フ ェ イ ス コ イ ル ア レ イ resonator に よ る in vivo で の パ ラ レ ル EPR イ メ ー ジ ン グ be 験 を line っ た. パ ラ レ ル イ メ ー ジ ン グ の when SNR の は, 2 つ の チ ャ ン ネ ル に simultaneously に マ イ ク ロ wave を し into force た interstate に, one party の チ ャ ン ネ ル の マ イ ク ロ wave signal の が, も う side の チ ャ ン ネ ル へ 伝 わ り, マ イ ク ロ wave ブ リ ッ ジ の within a つ の raised image editor が saturated す る こ と に cause し て い た. そ こ で, saturated し た raised image editor を take り except く こ と に よ り, EPR signal intensity の saturated を ぎ SNR を improve し た. ま た, the in vivo で の マ ウ ス を with い た パ ラ レ ル EPR イ メ ー ジ ン グ be 験 を line っ た. こ の be 験 に よ り, フ リ ー ラ ジ カ ル molecular を マ ウ ス に cast and し マ ウ ス back で の フ リ ー ラ ジ カ ル distribution の 経 when な variations change の visualization が may で あ る こ と が shown さ れ た. Results this year の か ら this research で open 発 し た cycle for field multiple で の サ ー フ ェ イ ス コ イ ル ア レ イ resonator お よ び パ ラ レ ル イ メ ー ジ ン グ が, in vivo で の determining に application may で あ る こ と が card be さ れ た. This study で は, body に の skin お け る フ リ ー ラ ジ カ ル distribution の イ メ ー ジ ン グ を final purpose な と し て い た が, use し た try 薬 の skin permeability に masato す る problem が あ り, purpose の reached に は to ら な か っ た. し か し, short time か つ hiroo van 囲 で の in vivo イ メ ー ジ ン グ の be は now, in the future, skin の フ リ ー ラ ジ カ ル molecular イ メ ー ジ ン グ を line う interstate に は not owe で あ る た め, important な で あ る と い え る.

项目成果

Passive decoupling due to low Q-factors of four-channel coils in 300-MHz pulsed EPR imaging

300 MHz 脉冲 EPR 成像中四通道线圈的低 Q 因数导致的无源去耦

• DOI: 10.1007/s00723-015-0671-6
• 发表时间: 2015
• 期刊: Applied Magnetic Resonance
• 影响因子: 1
• 作者: A. Enomoto;K. Saito;S. Subramanian;M. C. Krishna;H. Hirata;and N. Devasahayam
• 通讯作者: and N. Devasahayam

CW-EPRイメージングのためのパラレルイメージング法の開発

CW-EPR成像并行成像方法的发展

• 发表时间: 2013
• 作者: 榎本彩乃;平田拓
• 通讯作者: 平田拓

Improvement of sensitivity on parallel CW-EPR image acquisition system

并行CW-EPR图像采集系统灵敏度的提高

• 发表时间: 2014
• 作者: A.Enomoto;H,Hirata
• 通讯作者: H,Hirata

CW-EPRイメージングのための4チャンネル・サーフェイスコイル・アレイの開発

开发用于 CW-EPR 成像的 4 通道表面线圈阵列

• 发表时间: 2012
• 作者: 榎本彩乃;江本美穂;藤井博匡;平田拓
• 通讯作者: 平田拓

Parallel image-acquisition in continuous-wave electron paramagnetic resonance imaging with a surface coil array : Proof-of-concept experiments

使用表面线圈阵列进行连续波电子顺磁共振成像的并行图像采集：概念验证实验

• DOI: 10.1016/j.jmr.2013.12.003
• 发表时间: 2014
• 期刊: Journal of Magnetic Resonance
• 影响因子: 2.2
• 作者: A. Enomoto;H. Hirata
• 通讯作者: H. Hirata