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光学顕微鏡の収差を補正し生体組織内部の物質を映像化する技術を開発

IBS、がんなどの疾病の早期診断に寄与の見込み


人体のがん細胞の約80%は皮膚や臓器の外皮の1o以上の深さに生じるが、細胞核の変化で発生した初期のがん細胞は数マイクロメートル(1㎛=100万分の1m)で、既存の医療映像技法では識別が困難だった。

韓国の研究チームが光学顕微鏡の試料に生じる収差を補正して生体組織内部の物質を映像化する技術を開発した。がんなどの疾病の早期診断が可能になる見通し。

大徳所在のIBS(基礎科学研究院、キム・ドゥチョル院長)は同研究院の分子分光学および動力学研究団のチェ・ウォンシク副研究団長チームが多重散乱とイメージ歪曲現象を補正する単一散乱波閉ループ蓄積(CLASS : Closed-Loop Accumulation of Single Scattering)技術を開発したと1月4日に発表した。

研究チームは本技術の開発に先立ち物体のイメージ情報をもつ単一散乱波のみを測定して背景のノイズである多重散乱波を除去する単一散乱集団蓄積顕微鏡を開発した。単一散乱波は生体組織内で進行角度によって収差が生ずるが、これは厚いガラスの後ろ側の物体が白っぽく暗く見える理由となり、生体組織は収差がさらに大きい。

収差の除去は光を細胞にいろいろな角度で入射させ反射して出てくる光の作るイメージを記録して角度別 に収差を補正し歪曲のひどいイメージを高解像度で出力するというもの。研究チームはPOSTECHのキム・ギヒョン教授研究チーム、ソウル峨山病院のキム・ミョンジュン教授研究チームと共同でウサギの角膜の中の約0.5mmの深さに存在するカビの菌のフィラメント構造を0.6㎛分解能で映像化することに成功した。

CLASS技術は別途の標識なしで人体にただちに用いることが可能。共焦点顕微鏡や二光子顕微鏡(3次元蛍光顕微鏡)など広く利用されているイメージング技術にも応用できる。特に収差のせいで映像化が難しかった脳の組織や眼球などへの応用が期待される。研究結果は各種疾病の早期診断に役立つものとみられる。

研究に当ったチェ・ウォンシク副研究団長は「光学顕微鏡を疾病の早期診断に利用するために克服せねばならない生体組織によるイメージ歪曲の問題を解決できた」と研究の意義を述べた。研究結果は国際学術誌『Nature Communications』に12月18日に掲載された。





[2018-01-08]

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