分子種識別トモグラフィを実現する非弾性散乱光干渉断層画像計の開発
【研究キーワード】
局所粘弾性 / 光音響 / 光干渉計 / イメージング / トモグラフィー / 光散乱 / パワースペクトル / 光干渉 / 顕微鏡 / レオロジー / 分子種識別断層画像 / 誘導ラマン散乱 / OCT / 近赤外光 / ヘテロダイン干渉 / 後方散乱光エンハンスメント現象
【研究成果の概要】
まず任意の試料内部に埋もれた構造体を高空間分解能で分子識別可能な手法として、誘導ラマン散乱干渉計を開発した。この手法を深さ数百nmの凹凸を持つシリコン基板と水との界面に適用し、水が微小凹凸の内部にまで入り込んでいることを実証した。
さらに、不均一な試料の局所粘弾性計測を目的に、動的光散乱及び光音響波形解析を試みた。前者の手法では、凹凸のある表面で乾燥・流動するスラリーの粘弾性を時空間的に追跡することに成功した。後者の手法では、試料が生体組織程度に柔らかい場合からゴムのように比較的硬い場合まで（ヤング率 数十～数千kPa）、それが強光散乱体に埋もれていても粘弾性計測可能であることを示した。
【研究の社会的意義】
時空間的に不均一な試料の分子分布や局所粘弾性を高空間分解能で計測できることは、医療診断や食品の検査に重要である。濃厚コロイド分散系や光散乱体に埋もれた構造体は食品・医薬品・生体組織内部などに普遍的に存在するため、本課題で開発した手法の応用範囲は多岐にわたる。
実際に本手法は多くの注目を集め、例えば生きたままの動物の内部組織における局所粘弾性を直接計測・イメージングする発展的研究として、AMED-CRESTの研究課題（加齢性難聴の克服に資する次世代型医療の基盤技術の創出、研究代表者：日比野浩（大阪大学）、分担研究）へと昇華した。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
| 浦島 周平 | 東京理科大学 | 理学部第一部化学科 | 助教 | (Kakenデータベース) |
| 森作 俊紀 | 東京理科大学 | 研究推進機構総合研究院 | 助教 | (Kakenデータベース) |
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【研究種目】挑戦的研究(萌芽)
【研究期間】2019-06-28 - 2022-03-31
【配分額】6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)