研究開発された技術紹介

医療現場での病理診断や再生医療の進歩と共に、生体組織の3次元構造を数十μM程度の立体空間毎にナノレベルの分解能で可視化するニーズが高まってきているが、現状の断層撮影装置では500μM程度の空間分解能が限界である。本提案では、ナノレベルの分解能で生体組織の観察を可能とするために電子顕微鏡、レーザーアブレーションシステム、3次元画像判定用エンジンを開発し、ナノレベル3次元構造解析システムを実現する

電子顕微鏡とレーザーユニットを融合させてるために、以下の新技術を開発し、病理関係者の負担軽減を可能とする生体組織のナノレベル3次元構造解析システムを開発した
・飛散分子の補修技術
・レーザー光路の最適化
・制御ユニットの開発
・データベースとの連動用アルゴリズム

図１は開発した装置の外観
・レーザーアブレーション対応電子顕微鏡の開発
‐従来の電子顕微鏡の分解能を有したまま、5x5mmの広域で生体組織などを電子顕微鏡内でレーザーアブレーションできる電子顕微鏡の開発
・レーザーアブレーションシステムの開発
‐生体組織を30nm以下でスライス可能なアブレーションシステムの開発
・3Dデータ化技術及び3次元画像判定用エンジンの開発（図２）
‐電子顕微鏡で取得した2次元画像を積み上げてリアルタイムで3Dデータ化できる高速エンジンの開発

生体試料や高分子系の材料などの有機系材料に対して、レーザーアブレーション技術を用いて最小限の組織損傷で高速スライス処理、解析・画像処理を同時に行い、ナノレベルで3次元構造を解析することができる。

開発当初より事業化目標の一つとしていたナノレベル3D構造解析システムを用いた3Dデータ生成のサービス事業の事業化を目指した開発を新連携支援事業にて行っているところである。

生体組織や高分子系材料の3次元構造をナノレベルで観察できるシステムを実現

サンプルの3Dデータの販売に向けて、顧客より預かったサンプルでデモンストレーションを実施し、様々なサンプルのデータを取得し課題解決に向けた補間研究を実施。また当該サービスのアーキテクチャを構築するためのソフトウェアを新連携支援事業にて開発中である。

・事前にある程度のパラメータが絞り込めるようなデータベースの拡充
・一般的に形状が既知なものを本装置で実際に構造解析を行い比較検証することや、前述同様に多くの量を実施し、データの確度を向上させることで信頼性を向上