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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NC2016-93 |