Research press release


Communications Physics

Physical sciences: 3D imaging in tissues

超音波を用いた実験的に単純な方法により、がん性腫瘍の3D画像生成がマウスを使って実証されたことを報告する論文が、今週新たに創刊されたCommunications Physics に掲載される。この方法によって腫瘍の高分解能3Dマップ(光音響画像)が生成され、複雑な計算過程が不要となる。

今回、Jan Lauferたちの研究グループは、レポーター遺伝子をがん細胞に導入して、電磁スペクトルの近赤外領域の光を吸収するタンパク質AGP1が産生されるようにした。これらの遺伝子導入されたがん細胞にレーザー光を照射すると、レーザーによって生成された超音波が発生する。この超音波を利用し、二波長検出法を用いることによって、がん組織の3D画像が得られた。Lauferたちは、このシステムを用いて、深部組織イメージングの検出感度をこれまで可能だったレベルより高めることができた。


An experimentally straightforward ultrasound-based method to produce 3D images of cancerous tumours, demonstrated in mice, is presented this week in Communications Physics, a new selective, open access journal from Nature Research. The technique produces high-resolution 3D-maps of tumours, called photoacoustic images, and avoids the need for complex computational processes.

Jan Laufer and colleagues introduce a reporter gene into cancerous cells, which produces a protein called AGP1 that absorbs light in the near-infrared region of the electromagnetic spectrum. Firing a laser at these modified cancer cells causes them to produce laser-generated ultrasound waves which are then used to build up a 3D image of the tissue, using a dual-wavelength detection method. Using this system the authors are able to achieve greater sensitivity than previously possible in deep tissue imaging.

The authors suggest that this technique can be adapted to a range of photoacoustic imaging systems and that it will not only help in the detection of cancerous tumours, but also our ability to analyse the inner workings of cellular and genetic processes in living organisms.

doi: 10.1038/s42005-017-0003-2


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