レビュー。臨床インビボ多光子FLIMトモグラフィー

Review: Clinical in vivo multiphoton FLIM tomography.

• Karsten König

抄録

超短レーザー走査型顕微鏡と時間相関単一光子計数法（TCSPC）に基づく生命科学分野の蛍光寿命イメージング（FLIM）は、30年前に東ドイツのイエナで始まりました。その10年後には、チューナブルフェムト秒チタンサファイアレーザーを用いた実験室用顕微鏡を用いて、ヒトの指の2光子FLIM画像が初めて撮影されました。2002/2003年には、新しい多光子トモグラフを使用して、皮膚疾患患者の非侵襲的な2光子FLIM研究を初めて臨床的に実施しました。現在、ヒトを対象としたin vivo 2光子FLIM研究はTCSPCに基づいており、(i)皮膚炎症や皮膚癌、脳腫瘍の患者、(ii)アンチエイジングクリームの評価を目的とした化粧品研究、(iii)in situ薬物動態の情報を得るための医薬品研究、(iv)長期宇宙飛行中の宇宙飛行士の皮膚改造を非侵襲的に研究する宇宙医学に焦点を当てています。ボランティアや患者を対象とした2光子FLIM研究は、ピコ秒の時間分解能で非侵襲的かつラベルフリーの迅速な組織内自家蛍光生検を提供する近赤外フェムト秒レーザー技術を用いた多光子FLIMトモグラフを用いて行われている。

Fluorescence Lifetime Imaging (FLIM) in life sciences based on ultrashort laser scanning microscopy and time-correlated single photon counting (TCSPC) started 30 years ago in Jena/East-Germany. One decade later, first two-photon FLIM images of a human finger were taken with a lab microscope based on a tunable femtosecond Ti:sapphire laser. In 2002/2003, first clinical non-invasive two-photon FLIM studies on patients with dermatological disorders were performed using a novel multiphoton tomograph. Current in vivo two-photon FLIM studies on human subjects are based on TCSPC and focus on (i) patients with skin inflammation and skin cancer as well as brain tumors, (ii) cosmetic research on volunteers to evaluate anti-ageing cremes, (iii) pharmaceutical research on volunteers to gain information on in situ pharmacokinetics, and (iv) space medicine to study non-invasively skin modifications on astronauts during long-term space flights. Two-photon FLIM studies on volunteers and patients are performed with multiphoton FLIM tomographs using near infrared femtosecond laser technology that provide rapid non-invasive and label-free intratissue autofluorescence biopsies with picosecond temporal resolution.