長波長帯波長可変超短パルスファイバレーザを用いた高侵達多機能生体イメージング

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高侵達な生体イメージングへの応用が期待されている波長1.7 um帯超高分解能OCTの横方向分解能を向上させるために，高NA対物レンズと光ファイバの微小コアによる共焦点検出法を組み合わせた，1.7 um帯超高分解能タイムドメイン光コヒーレンス顕微鏡（OCM）システムを開発した．OCTの白色干渉効果と共焦点検出法により，深さ方向2.8 um，横方向1.3 umと3次元的に高空間分解能を実現した．開発したOCMを用いることで，マウス脳の深部（表面から約1mmまで）にあるミエリン鞘の高分解能イメージを取得することができた．このOCMシステムを昨年度開発した1.7 um帯UHR-SD-OCTに融合することで，高速，高分解能かつ高侵達な生体イメージングの実現が期待できる．OCMによる構造情報と化学的情報の同時取得を目指して昨年度開発した，1.7 um帯高出力擬似スーパーコンティニューム（SC）光による非線形イメージングの基礎検討を行った．擬似SC光から出力される超短パルス光の中心波長を適切に選択することで，波長700 nm帯に吸収極大を持つ蛍光色素からの2光子励起蛍光発光を観察した．より高感度に化学的情報を取得するために，擬似SC光出力のさらなる高強度化や量子効率の高い蛍光色素を用いた3光子励起蛍光の活用も今後検討していく．我々はこれまでに1.7 um帯超広帯域SC光を用いて1.7 um帯OCTの高分解能化を実現してきた．しかし，超広帯域スペクトルを利用することから，生体深部においては分解能が劣化する可能性がある．そこで，1.7 um帯UHR-OCTによる生体深部観察時の分解能の劣化の程度を，生体模擬試料を用いて定量的に評価した．結果的に，適切な波長分散の補償を行うことで，生体深部においても1.7 um帯OCTで超高分解能イメージングが行えることが分かった．この結果は，1.7 um帯UHR-OCT/OCMシステムが，生体深部の高侵達かつ高分解能なイメージングに有効であることを示している．