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新しい光技術が病気診断に役立つ

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May, 31, 2018, St. Andrews--セント・アンドルーズ大学の研究チームが開発した人体をスキャンするために光を使う新しい方法は、患者にとって煩わしさが少なく、診断効果が高い結果が得られている。この研究成果は、物理学、天文学、生物学、医学、およびScottish Oceans Instituteの研究者の協働の結果である。
 新しい技術により光は、生体組織内の深部に届くような形状になり、高品質3D画像が得られる。また、生物標本の詳細な3D画像も得られる。切開は不要であり、標本を回転する必要もなく、多数の画像を撮って、それらを後で融合させることができる。
 Science Advancesに発表された論文によると、新しい方法は、2つの既存技術に価値を付加するものである。ベッセルビームベースのライトシート顕微鏡とエアリビーム(非回折)ベースのライトシート顕微鏡。
 物理学、天文学のDr Jonathan Nylkは、「われわれは先般、生物組織を伝搬中にその形状を維持する特殊なビーム形状を発見した。エアリビームとベッセルビームは、散乱の影響に耐性があるが、深部に進むとともに不鮮明になる。したがって、画像を形成するためには組織を透過して戻ってくる信号を十分に集めることが課題として残っている」と言う。
 「今回、これらのビームがさらに強化され、形状に対する制御性が向上し、信号は実際に、伝搬にともないより高輝度になる。組織を透過する際に輝度の増加が輝度の低下と一致するとき、それでも強力な信号と鮮明な画像がサンプル内の深部から得られる」。
 この最新の研究は、「ライトシートイメージング」の以前の進歩に基づいている。そこでは、薄い光シートがカミソリの刃のようにサンプルを横切ってサンプルを切開する、とは言え実際に切断することはなく、その必要もない。湾曲エアリライトシートの利用は、従来可能だったよりも10倍大きな体積で鮮明な画像を提供できることが示された。
 新しい技術は、ライトシート顕微鏡にとって有用であるが、それだけではなく、他の光学イメージング技術の範囲全体の限界を押し広げるためにも有用である。今回の開発は、生物学的な進展、ガン、人の脳に影響を与えるアルツハイマやパーキンソン、ハンチングトンなどの病気の理解改善につながる。