SPLITナノサーモメトリーによる非接触2D温度イメージングを実現

ケベック州立大学（INRS）のJinyang Liang教授とFiorenzo Vetrone教授のチームによって開発された新しいイメージング技術は、非接触で2D温度測定を可能にします。この正確なリアルタイム温度検出は、将来的に光熱療法の改善や皮膚がんの早期診断に役立つ可能性があります。

希土類イオンドープナノ粒子の発光寿命を利用

この技術は「単一ショット光寿命イメージングサーモメトリー（SPLIT）」と呼ばれ、希土類イオンでドープされたナノ粒子の発光に基づいています。「これらのナノ粒子は、環境温度に応じて発光特性が変化するためナノサーモメーターと見なされます。また生体適合性もあります」とVetrone教授は説明します。

超高速カメラで発光減衰を追跡

発光を点ごとにイメージングする従来法（時間がかかる） 대신、SPLITは新型の超高速カメラを使用し、これらのナノ粒子の発光が各空間点でどれだけ速く減衰するかを追跡します。放出光がどれだけ速く消えるかを調べることで温度を検知できます。リアルタイムであるため、SPLITは現象をその発生過程で追跡できます。

移動サンプルでも測定可能、既存法より高速・高解像度

ナノ粒子の寿命を用いた発光サーモメトリーを、移動するサンプルで実現したのは初めてです。「既存のサーメトリー技術と比較して、SPLITはより高速で高解像度です。これにより、先進的かつ経済的なソリューションでより正確な温度検知が可能になります」とLiang教授は述べます。

皮膚がん検出・治療への応用に期待

Liang教授とVetrone教授は、SPLIT技術が皮膚がんの検出と治療能力を高めると考えています。現在、メラノーマ、特に微小メラノーマの検出能力は依然として限られています。既存の診断アプローチは侵襲性、解像度、精度の制約があり、不要な生検が多数行われています。

光学サーモメトリーは、急速な代謝により正常組織より高温となるがん細胞を検出するために使用でき、SPLITでより明確に可視化できます。

メラノーマ検出にはサーモグラフィカメラが使用できますが、解像度が低いです。「SPLITは技術開発の重要な一歩です。高解像度により、がん化したほくろを精密に特定できるようになります」とLiang教授は語ります。

光熱療法の光線量監視にも応用可能

検出だけでなく、特定の治療中の光線量監視にも使用できます。例えば光熱療法は、近赤外光照射で発生する熱でがん細胞を攻撃します。「がんを根絶しつつ周囲組織を傷つけないよう、温度が高すぎれば治療を弱めたり一時停止し、低すぎれば光を増やして適切な線量を得られます」とVetrone氏は説明します。

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