結晶の磁場配向を利用した非侵襲痛風診断システムの開発

利用晶体磁场定向开发无创痛风诊断系统

基本信息

  • 批准号:
    22K14265
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.91万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-04-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

激痛をともなう痛風のリスクを確実に見出すために,簡便で痛みのない検査手法が強く求められている。痛風を引き起こす尿酸ナトリウム結晶は『磁場で配向する際に光強度が変化する』性質をもつ。本研究では痛風の確定診断を目指し,体外から痛みを伴わずに結晶を高感度に検出する新システムを開発する。これまでの研究で,尿酸ナトリウム結晶が反磁性物質にも関わらず永久磁石程度の磁場に比較的応答することを示し,十分に広い空間において,結晶の配向挙動を観測してきた。しかし実際に結晶が存在する範囲は指などの関節中の微小な領域であり,特に関節内の軟骨周辺に局在的に凝集している場合もある。固液界面に吸着した結晶の配向は,界面張力の効果を考慮しなければならないため,従来の磁気配向の理論より複雑になると考えられる。そこで,本年度は2枚の板間の間隔を任意にコントロールできる薄層セルを開発し,空間を徐々に狭めていき,窓材と液体の界面(すなわち固液界面)における結晶の配向挙動がバルク空間と変わりないのか,変わる場合には,どのような配向特性を示すかを顕微観察・光学計測を行えるようなシステムの開発を行った。具体的には,5 cmの空間にステンレス(非磁性,耐腐食性)で薄層試料セルと試料導入部分作成し,膜厚は任意の厚みのテフロンシートをはさむことでコントロールできるようにした。さらに,窓部分を光学顕微鏡で観察できるように,正立顕微鏡において対物レンズより下が完全に空間フリーになる光学システムを構築した。
为了可靠地检测与剧烈疼痛相关的痛风风险,强烈需要一种简单且无痛的测试方法。引起痛风的尿酸钠晶体具有当它们在磁场中定向时其光强度会发生变化的特性。在这项研究中,我们的目标是明确诊断痛风,并开发一种新系统,可以在不引起疼痛的情况下高灵敏度地检测来自体外的晶体。先前的研究表明,尿酸钠晶体尽管具有抗磁性,但对与永磁体相当的磁场响应相对较好,并且在足够宽的空间中观察到晶体的取向行为。然而,晶体实际上存在于手指等关节的微小区域,并且它们可能会局部聚集,特别是在关节内的软骨周围。固液界面吸附晶体的取向被认为比传统的磁取向理论更复杂,因为必须考虑界面张力的影响。因此,今年我们开发了一种薄层电池,可以任意控制两块板之间的距离,逐渐缩小空间,改善窗口材料与液体(即固-液)界面处晶体的取向行为。我们开发了一种系统,可以进行显微观察和光学测量,以确定该方向是否与空间中相同,如果是,则表现出什么样的方向特征。具体来说,在5cm的空间内使用不锈钢(非磁性、耐腐蚀)制作薄层样品池和样品引入部分,并且可以通过插入任意厚度的特氟龙片来控制膜厚。此外,为了能够用光学显微镜观察窗口区域,我们构建了一个光学系统,可以完全释放正置显微镜中物镜下方的空间。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
磁気配向した異方性結晶の多角度光散乱測定
磁取向各向异性晶体的多角度光散射测量
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    武内裕香;浜崎亜富;川口秀樹;松田瑞史
  • 通讯作者:
    松田瑞史
Light scattering properties of cellulose microcrystals from multiple angles under a magnetic field
Differences in the Optical Response of MSU and CPP Crystals During Magnetic Orientation: Possibility of Diagnosing Gout and Pseudogout
MSU 和 CPP 晶体在磁取向过程中光学响应的​​差异:诊断痛风和假性痛风的可能性
  • DOI:
    10.1002/bem.22444
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    Takeuchi Yuka;Yoshikawa Ryotaro;Mitsui Yoshifuru;Iwasaka Masakazu;Matsuda Mizushi;Hamasaki Atom
  • 通讯作者:
    Hamasaki Atom
ピロリン酸カルシウム結晶の磁気配向と生体内微結晶識別への応用
焦磷酸钙晶体的磁取向及其在体内微晶鉴定中的应用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    武内裕香;三井好古;浜崎亜富;松田瑞史
  • 通讯作者:
    松田瑞史
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武内 裕香其他文献

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    $ 2.91万
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