5 詳細
High-resolution imaging in a deep turbid medium based on an ultrasound-switchable fluorescence technique
Baohong Yuan, Seiichi Uchiyama, Yuan Liu, Kytai T. Nguyen, George Alexandrakis
Appl. Phys. Lett., 2012, 101, 033703
■ Abstract
The spatial resolution of fluorescence imaging techniques in deep optically turbid media such as tissues is limited by photon diffusion. To break the diffusion limit and achieve high-resolution and deep-tissue fluorescence imaging, a fundamentally different method was demonstrated based on a concept of ultrasound-switchable fluorescence. The results showed that a small fluorescent tube with a diameter of 180 micro m at a depth of ca 20 mm in an optical scattering medium can be clearly imaged with a size of ca 260 micro m. The depth-to-resolution ratio is shown to be about one order of magnitude better than other deep-tissue fluorescence imaging techniques.
■ 内容
ヒトを含む動物組織の蛍光イメージングでは，周辺部による光吸収と光散乱が大きな問題となります．このうち後者は空間分解能の大幅な低下を招きます．本論文では蛍光スイッチングを起こす分子として蛍光性温度センサーを利用し，蛍光強度ではなく，パルス光照射に対する蛍光由来の単一光子を測定することで，濁度の高い媒体中における蛍光イメージングの空間分解能を約100マイクロmまで向上させることに成功しました．
■ ひとこと
僕が開発した蛍光性温度センサーは細胞のためだけにあるわけではありません．わずかな温度変化で大きく蛍光特性が変化する夢のような機能性により，温度計の枠にとどまらずオンオフがデジタル型に切り替わるスイッチング分子としても利用できるのです．中国系の若い研究者は総じて図々しいのですが，この共同研究先のBaohongは，「自分の研究に蛍光性温度センサーをどうしても使わせて欲しい」と情熱あるメッセージを送ってきました．結局，そういうやる気には応えちゃうのが研究者あるある，というものです．