recently reported a new dynamic optical coherence tomography (DOCT) method which enables three-dimensional microscopic tomography contrasting the speed and occupancy of moving intracellular scatterers. Conventional DOCT methods lack direct interpretability regarding intracellular motility. To address this, the authors propose two new computationally obtained contrasts including “authentic logarithmic intensity variance” (aLIV) and "Swiftness". aLIV directly quantifies the dynamic scatterer ratio (occupancy) in a cell, while Swiftness measures scatterer speed. Numerical simulations and experiments on tumor spheroids and mouse kidneys validate that these metrics provide direct, label-free insights into intratissue activities.
This new method enables the detailed investigation of cell states in living tissues without any invasiveness and destruction, and hence will be an important tool for regenerative medicine and drug development.
The details of this technology is published in Biomedical Optics Express, a journal of Optica.
Citation: R. Morishita, P. Mukherjee, I.A. El-Sadek, T. Seesan, T. Mori, A. Furukawa, S. Fukuda, D. Lukmanto, S. Matsusaka, S. Makita, and Y. Yasuno, “Dynamic optical coherence tomography algorithm for label-free assessment of swiftness and occupancy of intratissue moving scatterers,” Biomed. Opt. Express 17, 322-345 (2026), https://doi.org/10.1364/BOE.574972
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私たちの研究室の森下梨音さんが、細胞内の動的な散乱体の「速度」と「占有率」をコントラスト化した三次元的な顕微トモグラフィーを可能にする新しい dyanmic optical coherence tomography (DOCT)手法を発表しました。
従来のDOCT手法には、細胞内の運動性という視点で解釈することがむつかしいという問題がありました。これを解決するために、森下さんらは計算によって得られる2つの新しいコントラスト、「authentic logarithmic intensity variance (aLIV)」と「Swiftness」を提案しました。aLIVは細胞内の動的散乱体の割合（占有率）を表し、Swiftnessは散乱体の速度を表しています。数値シミュレーションと腫瘍スフェロイドやマウスの腎臓を用いたおよび実験により、これらの指標が組織内の活動に対し、非標識（ラベルフリー）で直接的な知見を提供することが実証されました。
この新しい手法は、生体組織における細胞の状態を非侵襲的かつ非破壊的に詳細調査することを可能にします。そのため、再生医療や創薬開発における重要なツールとなることが期待されます。
この技術の詳細は、Opticaの発行する学術誌『Biomedical Optics Express』に掲載されています。
Citation: R. Morishita, P. Mukherjee, I.A. El-Sadek, T. Seesan, T. Mori, A. Furukawa, S. Fukuda, D. Lukmanto, S. Matsusaka, S. Makita, and Y. Yasuno, “Dynamic optical coherence tomography algorithm for label-free assessment of swiftness and occupancy of intratissue moving scatterers,” Biomed. Opt. Express 17, 322-345 (2026), https://doi.org/10.1364/BOE.574972