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講演抄録/キーワード
講演名 2017-03-14 14:00
球面収差補正システムを用いた生体脳の屈折率推定
毛内 拡理研)・上 喜裕樋口香織西脇大介田島鉄也岡咲賢哉理研/オリンパス)・濱 裕平瀬 肇宮脇敦史理研NC2016-93
抄録 (和) 神経細胞などの微細構造を高解像で観測するためには、高い開口数(numerical aperture: NA) を持つ対物レンズが不可欠である。一方、イマージョンメディウムとサンプルの間の屈折率のミスマッチにより発生する「球面収差」が深刻な問題となる。高NA対物レンズに付属する補正環は、球面収差を補正する光学機構であるが、生体脳イメージングなどの深部測定において、その最適な補正量を手動で調節するのはきわめて困難である。そこで我々は、補正環をモータライズし、画像のコントラストに基づいた最適位置を自動で検出するアルゴリズムからなる顕微鏡システム (球面収差補正システム) を構築した。このシステムをマウス生体脳イメージングに応用することで、観測深さに応じた連続的な球面収差補正により、脳深部において高精細な微細構造の撮像を実現した。さらに我々は、このシステムにより、球面収差補正量の差分からサンプルの屈折率の逆推定を行なった。その結果、生体脳・大脳皮質において屈折率が不均質に分布している可能性を見出した。 
(英) The high-resolution imaging of fine structures such as neurites requires objectives with high numerical apertures (NAs). However, spherical aberration (SA) due to the mismatch of refractive indices between an immersion medium and samples, often distorts acquired images. Whereas a correction collar attached to high NAs objectives has been designed to compensate SA, its manual adjustment and acquisition of the best image of a given samples is the most difficult mission. To solve the problem, we have developed SA compensation system, by motorizing collection collar and formulating an algorithm which calculates the optimum collection collar position based on contrasts of images. This system allows quantitative analysis of fine structures of cerebral cortex in vivo. Furthermore, as this system enables us to estimate the refractive index of a given samples on the basis of the compensation degree, we found the cortical structure could be optically heterogeneous along the z-axis in the living brain.
キーワード (和) 補正環 / 屈折率 / 生体脳イメージング / 二光子顕微鏡 / / / /  
(英) correction collar / refractive index (RI) / in vivo imaging / two-photon microscopy / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 116, no. 521, NC2016-93, pp. 171-176, 2017年3月.
資料番号 NC2016-93 
発行日 2017-03-06 (NC) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685    Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
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PDFダウンロード NC2016-93

研究会情報
研究会 MBE NC  
開催期間 2017-03-13 - 2017-03-14 
開催地(和) 機械振興会館 
開催地(英) Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. 
テーマ(和) ME, 一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 NC 
会議コード 2017-03-MBE-NC 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 球面収差補正システムを用いた生体脳の屈折率推定 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Estimation of refractive index in the living brain by optimizing spherical aberration. 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 補正環 / correction collar  
キーワード(2)(和/英) 屈折率 / refractive index (RI)  
キーワード(3)(和/英) 生体脳イメージング / in vivo imaging  
キーワード(4)(和/英) 二光子顕微鏡 / two-photon microscopy  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 毛内 拡 / Hiromu Monai / モウナイ ヒロム
第1著者 所属(和/英) 理化学研究所 (略称: 理研)
RIKEN (略称: RIKEN)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 上 喜裕 / Yoshihiro Ue / ウエ ヨシヒロ
第2著者 所属(和/英) 理化学研究所/オリンパス株式会社 (略称: 理研/オリンパス)
.RIKEN/OLYMPUS Corp (略称: RIKEN/OLYMPUS)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 樋口 香織 / Kaori Higuchi / ヒグチ カオリ
第3著者 所属(和/英) 理化学研究所/オリンパス株式会社 (略称: 理研/オリンパス)
.RIKEN/OLYMPUS Corp (略称: RIKEN/OLYMPUS)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 西脇 大介 / Daisuke Nishiwaki / ニシワキ ダイスケ
第4著者 所属(和/英) 理化学研究所/オリンパス株式会社 (略称: 理研/オリンパス)
.RIKEN/OLYMPUS Corp (略称: RIKEN/OLYMPUS)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 田島 鉄也 / Tetsuya Tajima / タジマ テツヤ
第5著者 所属(和/英) 理化学研究所/オリンパス株式会社 (略称: 理研/オリンパス)
.RIKEN/OLYMPUS Corp (略称: RIKEN/OLYMPUS)
第6著者 氏名(和/英/ヨミ) 岡咲 賢哉 / Kenya Okazaki / オカザキ ケンヤ
第6著者 所属(和/英) 理化学研究所/オリンパス株式会社 (略称: 理研/オリンパス)
.RIKEN/OLYMPUS Corp (略称: RIKEN/OLYMPUS)
第7著者 氏名(和/英/ヨミ) 濱 裕 / Hiroshi Hama / ハマ ヒロシ
第7著者 所属(和/英) 理化学研究所 (略称: 理研)
RIKEN (略称: RIKEN)
第8著者 氏名(和/英/ヨミ) 平瀬 肇 / Hirase Hajime / ヒラセ ハジメ
第8著者 所属(和/英) 理化学研究所 (略称: 理研)
RIKEN (略称: RIKEN)
第9著者 氏名(和/英/ヨミ) 宮脇 敦史 / Atsushi Miyawaki / ミヤワキ アツシ
第9著者 所属(和/英) 理化学研究所 (略称: 理研)
RIKEN (略称: RIKEN)
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講演者 第1著者 
発表日時 2017-03-14 14:00:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 NC 
資料番号 NC2016-93 
巻番号(vol) vol.116 
号番号(no) no.521 
ページ範囲 pp.171-176 
ページ数
発行日 2017-03-06 (NC) 


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