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보고서 상세정보

In-vivo 위장관 촬영용 다중 형광 내시경 및 이광자-OCT 내시경 기술 개발

  • 과제명

    In-vivo 위장관 촬영용 다중형광 내시경 및 이광자-OCT 내시경 기술 개발

  • 주관연구기관

    광주과학기술원
    Gwangju Institute of Science and Technology

  • 연구책임자

    정의헌

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2016-04

  • 과제시작년도

    2015

  • 주관부처

    미래창조과학부
    KA

  • 사업 관리 기관

    한국연구재단

  • 등록번호

    TRKO201600002180

  • 과제고유번호

    1711026005

  • 키워드

    내시경,다중형광,이광자 영상,광단층영상,분자영상endoscopy,multi-color fluorescence,two-photon imaging,optical coherence tomography,Molecular imaging

  • DB 구축일자

    2016-06-04

  • 초록 


    Purpose & Contents
    The early detection and treatment of gastrointestinal (GI) diseases requires precise markers and endoscopic...

    Purpose & Contents
    The early detection and treatment of gastrointestinal (GI) diseases requires precise markers and endoscopic imaging modalities. We developed two endoscopic imaging modalities: (1) multi-color fluorescence endoscopes for comprehensive GI track screening for clinical, (2) miniaturized combined two-photon and optical coherence tomography to study GI lesions in vivo.
    This combined endoscope may be used for longitudinal studies such as monitoring of growth and treatment effect.

    Results
    ○ Multi-color fluorescence endoscope for comprehensive GI tract screening
    We present a wide-field multi-channel fluorescence endoscope to screen GI tract for colon cancer using multiple molecular probes targeting matrix metalloproteinases (MMP) conjugated with quantum dots (QD) in AOM/DSS mouse model. MMP9 and MMP14 antibody (Ab)-QD conjugates demonstrate specific binding to colonic adenoma. The average target-to-background (T/B) ratios are 2.10 ± 0.28 and 1.78 ± 0.18 for MMP14 Ab-QD and MMP9 Ab-QD, respectively. The overlap between the two molecular probes is 67.7 ± 8.4%. The presence of false negative indicates that even more number of targeting could increase the sensitivity of overall detection given heterogeneous molecular expression in tumors. Our approach indicates potential for the screening of small or flat lesions that are precancerous.
    Also, we develped flxible imaging scope for clinic use.The imaging scope can be inserted to biopsy channel of sigmoidoscope and be got multiple fluorescence imaging. We chacterized molecular endosscopic imaging system using multiple fluorescence samples (ICG,FITC,QD) in pig colon and tested efficiency for clinic use.

    ○ Development of side-viewing TPM-OCT endoscope probe for in vivo colon study in animal model
    Endoscopic imaging and its analysis of TPM-OCT endoscopic images using ex vivo colon tissue in animal models
    By using bio marker such as quantum dot, two-photon microscopy and optical coherence tomography of ex vivo colon tissue in animal models for 3D imaging and structural information, respectively
    Miniaturized combined two-photon microscopy and optical coherence tomography for in vivo endoscopic imaging of tissue lesion
    Ex vivo and in vivo mouse colon imaging with side-viewing TPM-OCT endoscope probe system.

    ○ TPM-OCT endoscope probe improvement for animal model research and in vivo
    Improvement of TPM-OCT endoscope probe and application using digital micromirror device (DMD), deformable mirror (DM) and wavefront sensor(WFS)
    In vivo side-viewing TPM-OCT endoscope improvement and optimization for tissue imaging with wavefront correction

    ○ Development of side-viewing rotary OCT scanning endoscope probe for research and clinical applications
    Development of 2.7 mm side-viewing rotary OCT scanning probe
    Performance verification of developed side-viewing rotary OCT scanning endoscope probe by test imaging of tissue phantom and human tissue

    Expected Contribution
    ◦ Clinical application of multi-color molecular imaging
    ◦ Increased colorectal cancer detection and of early-stage diagnosis through molecular imaging
    ◦ Public health and welfare improvement and patient’s financial and psychological loss minimization
    ◦ Procure original technology of next generation gastrointestinal tract endoscope having large economicalㆍindustrial impact


    ...


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서 요약서 ... 3
    4. 국문 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 8
    6. CONTENTS ... 10
    7. 목차 ... 11
    8. 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 12
    9. 1 절. 연구 개발의 목적 ... 12...
    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서 요약서 ... 3
    4. 국문 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 8
    6. CONTENTS ... 10
    7. 목차 ... 11
    8. 제1장. 연구개발과제의 개요 ... 12
    9. 1 절. 연구 개발의 목적 ... 12
    10. 2 절. 연구 개발의 필요성 ... 12
    11. 3 절. 연구 개발 범위 ... 13
    12. 제2장. 국내외 기술개발 현황 ... 15
    13. 1. 세계적 수준 ... 15
    14. 2. 국내외 연구현황 ... 15
    15. 제3장. 연구 수행 내용 및 성과 ... 17
    16. 1절. 연구수행 내용 ... 17
    17. 2절. 연구수행 성과 ... 18
    18. 제4장. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 70
    19. (1) 연구개발의 최종목표 ... 70
    20. (2) 연차별 연구개발 목표 및 내용 ... 70
    21. (3) 계획대비 달성도(선정 시 제시된 연구목표) ... 70
    22. (4) 중요 연구 목표 ... 72
    23. 제5장. 연구개발성과의 활용계획 ... 73
    24. 제6장. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 74
    25. 제7장. 연구개발성과의 보안등급 ... 75
    26. 제8장. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 76
    27. 제9장. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 77
    28. 1. 연구과제의 기술적 위험요소 분석 및 안전관리 대책 ... 77
    29. 2. 동물실험을 위한 유전자변형생물체 (LMO) 연구시설 등록 ... 77
    30. 제10장. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 78
    31. 제11장. 기타사항 ... 79
    32. 제12장. 참고문헌 ... 80
    33. 끝페이지 ... 83
  • 참고문헌

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