초록 ▼

□ 연구개요
기존의 multimodal 현미경은 다수의 광검출기를 사용하여 각 영상 modality를 획득하였음. 이는 샘플로부터 검출되는 pulsed 형태의 emission을 비효율적으로 검출할 뿐 아니라 다수의 광검출기 사용으로 인해 전체 시스템의 비용, 크기 및 복잡성의 상승과 직결됨. 본 연구에서는 새로운 detection 방법을 제시하여 단일 광원과 광검 출기를 이용하여 Second Harmonic Generation, Two Photon Emission Fluorescence, Coherent Anti-Stokes

□ 연구개요
기존의 multimodal 현미경은 다수의 광검출기를 사용하여 각 영상 modality를 획득하였음. 이는 샘플로부터 검출되는 pulsed 형태의 emission을 비효율적으로 검출할 뿐 아니라 다수의 광검출기 사용으로 인해 전체 시스템의 비용, 크기 및 복잡성의 상승과 직결됨. 본 연구에서는 새로운 detection 방법을 제시하여 단일 광원과 광검 출기를 이용하여 Second Harmonic Generation, Two Photon Emission Fluorescence, Coherent Anti-Stokes Raman Scattering 그리고 confocal microscopy를 구현하였음. 이를 이용하여 질병모델에서의 영상을 통해 시스템의 병변 진단 가능성을 보여줌.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구는 supercontinuum source를 만들어 줄 수 있는 photonic crystal fiber의 사용을 통해 pump beam을 이용하여 효과적으로 CARS 이미징에 필요한 두 번째 파장인 stokes beam을 만들어줄 수 있었음. 이를 통해 pump와 stokes beam간의 동기화 과정을 제거하였으며, 정확한 repetition rate의 동기화를 통해 높은 excitation 효율을 보여줌. 또한 제시된 optical fiber delay를 이용한 샘플로부터 받는 emission pulse에 time delay와 제작된 wavelength division module을 통해 성공적으로 emission pulse를 시간축에 따라 각 multimodal 신호를 분포해 하나의 광검출기를 이용하여 multimodal 영상을 획득할 수 있었음.
동맥경화 모델 및 간지방 모델의 생체시편 이미징을 통해 진단장비로서의 본 장비의 기능을 입증할 수 있었음. 결과적으로 본 연구는 제안된 단일 광원 및 광검출기를 이용한 multimodal nonliear microscopy를 통해 고해상도 다기능 광기술 결합을 통한 차세대 의료진단에 대한 가능성을 명확히 보여줄 수 있음.

□ 연구개발결과의 중요성
단일 광검출기를 이용한 multimodal microscopy는 전체 시스템의 크기, 비용 및 복잡성을 크게 줄일 수 있음. 단일 광검출기 사용에 따른 단점이 없고 그 기술 적용이 쉬워 현재의 multimodal detection방법을 바꿀 수 있는 개선된 방법임. 또한, 전체 채널에서 동일한 광검출기를 사용하여, 형광 밝기가 중요한 일부 연구 (형광 밝기와 암 진전 상태의 밀접성 연구, 형광 밝기와 뇌종양 진전상태의 밀접성 연구) 등에서는 채널간 균일한 형광 intensity가 진단에 큰 영향을 미침. 따라서, 본 연구에서 제시된 단일 광검출기를 이용한 multimodal 현미경은 진단장비로서의 가능성이 무궁무진함.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 연구의 최종 목표 ... 4
• 각 차년도 연구 목표 및 범위 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 1차년도 (2017) ... 7
• 2차년도 (2018) ... 10
• 3차년도 (2019) ... 15
• 잔여 1차년도 (2020) ... 18
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 20
• 4. 참고문헌 ... 21
• 5. 연구성과 ... 22
• 대표적 연구실적 ... 24
• 끝페이지 ... 34