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微小気泡を用いた超音波遺伝子導入の発現効率向上法に関する検討

研究課題

研究課題/領域番号 18650139
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 医用システム
研究機関北海道大学

研究代表者

工藤 信樹  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (30271638)

研究分担者 山本 克之  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (10088867)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2006年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード超音波 / ソノポレーション / 遺伝子導入 / 微小気泡 / パルス超音波 / タイムラプス観察 / 遺伝子発現 / 持続培養
研究概要

○パルス超音波による遺伝子導入の実証
従来,連続波もしくは波数の多いバースト波を用いて行われてきたソノポレーションが,波数3波程度の短い超音波パルスを1回照射するだけでも実現できることを,GFP遺伝子の導入と発現のタイムラプス観察を通じて実証した.しかしその導入効率は低く,パルス超音波が撹拌効果を持たないことが原因の一つと考えられた
○遺伝子付着気泡の作成
撹拌効果を持たないペルス超音波でも効率が高いソノポレーションを実現するための方法として,細胞に穿孔をもたらす微小気泡自体に遺伝子を付着させる方法について検討した.その結果,アルブミンとGFP遺伝子を混入した生理食塩水を撹拌することで,遺伝子が付着した直径数ミクロンの微小気泡を再現性良く作成できることを確認した.
○導入効率の向上
上記で作成した気泡を用いて,遺伝子導入効率の向上効果を調べた.GFT遺伝子を培養液中に懸濁させた条件と気泡に付着させた条件で発現効率を調べた結果,気泡に付着させることによって導入効率が,培養駅に懸濁させた場合の約4倍に向上することを確認した.
○気泡の種類による膜損傷の違い
種々の気泡を用いてパルス超音波を用いたソノポレーションを行い,細胞の損傷率と修復率が気泡の種類によってどのように変化をするかを調べた.その結果,気泡の種類に依存して修復率が60%から100%近くまで変化することが確認され,ソノポレーションに最適な気泡の開発の可能性が示された.

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Measurement of pressure-dependent attenuation of ultrasound contrast agents2008

    • 著者名/発表者名
      Kudo, N.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th International Symposium on Acoustical Imaging 29(印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] No contribution of sonochemical effects in cell membrane damage induced by single-shot pulsed ultrasound with an adjacent microbubble2008

    • 著者名/発表者名
      Okada, K.
    • 雑誌名

      Journal of Medical Ultrasonics (投稿中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of genes responsive to low intensity pulsed ultrasound in a human leukemia cell line Molt-42007

    • 著者名/発表者名
      Tabuchi, Y.
    • 雑誌名

      Cancer Letters 246

      ページ: 149-156

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular therapy using ultrasound: Mechanisms involved in drug activa-tion, apoptosis induction, gene transfer, and alterations of gene expression2007

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, T.
    • 雑誌名

      Thermal Medicine 23

      ページ: 113-122

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biomolecular effects of low-intensity ultrasound: Apoptosis, sonotransfection, and gene expression2007

    • 著者名/発表者名
      Feril, L. B.
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 46-Pt.1

      ページ: 4435-4440

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 民生用ディジタルカメラを用いた簡易型シュリーレンシステムの実用性に関する検討2007

    • 著者名/発表者名
      鈴木良輔
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 107(126)

      ページ: 17-20

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] パルス超音波による遺伝子の導入とその発現に関する基礎的検討2007

    • 著者名/発表者名
      後藤慎吾
    • 雑誌名

      日本超音波医学会基礎技術研究会資料 2007(2)

      ページ: 22-28

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Sonoporationによる細胞膜変化のタイムラプス観察2007

    • 著者名/発表者名
      渡辺大士
    • 雑誌名

      日本超音波医学会基礎技術研究会資料 2007(2)

      ページ: 29-33

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Measurement of pressure-dependent attenuation of ultrasound contrast agents2007

    • 著者名/発表者名
      Kudo, N.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th International Symposium on Acoustical Imaging 29(印刷中)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 光学的高速度観測による超音波造影剤気泡のシェル特性の評価2006

    • 著者名/発表者名
      工藤信樹
    • 雑誌名

      電子情報通信学会和文誌 J89-A(9)

      ページ: 746-753

    • NAID

      110007384433

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparison between sonodynamic effect and photodynamic effect with photosensitizers on free radical formation and cell killing2006

    • 著者名/発表者名
      Hiraoka, W.
    • 雑誌名

      Ultrasonics Sonochemistry 13(6)

      ページ: 535-542

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Identification of genes responsive to low intensity pulsed ultrasound in a human leukemia cell line Molt-42006

    • 著者名/発表者名
      Tabuchi, Y.
    • 雑誌名

      Cancer Letters 246(1-2)

      ページ: 149-156

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Confirmation of enhanced expression of heme oxygenase-1 gene induced by ultrasound and its mechanism : analysis by cDNA microarray system, real-time quantitative PCR, and Western blotting2006

    • 著者名/発表者名
      Kagiya, G.
    • 雑誌名

      Journal of Medical Ultrasonics 33(1)

      ページ: 3-10

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 超音波によるフリーラジカル生成に関するESR計測 -超音波化学および基礎医学研究への応用-2006

    • 著者名/発表者名
      近藤 隆
    • 雑誌名

      電子スピンサイエンス 4(Autumn)

      ページ: 109-115

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 微小気泡と超音波の生体作用-細胞膜の損傷と修復の機序-2006

    • 著者名/発表者名
      工藤信樹
    • 雑誌名

      細胞 38

      ページ: 129-132

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Simple Schlieren system for visualization of a HIFU sound field2006

    • 著者名/発表者名
      Kudo, N.
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings 829

      ページ: 614-617

    • NAID

      10023914607

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 超音波音場可視化のための簡易型シュリーレン法に関する研究□-強力超音波音場の可視化-2006

    • 著者名/発表者名
      宮下英樹
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 106(127)

      ページ: 5-8

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 医用超音波の最新技術:超音波造影法と超音波治療2008

    • 著者名/発表者名
      工藤信樹
    • 学会等名
      第31回生体医工学研究会
    • 発表場所
      札幌 北海道大学
    • 年月日
      2008-01-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Behavior of microbubbles in diagnostic and therapeutic ultrasound.2007

    • 著者名/発表者名
      Kudo, N.
    • 学会等名
      International Symposium on Ultrasound Contrast Imaging
    • 発表場所
      Umeda Sky Building, Osaka
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of microbubbles observed using a high-speed camera.2007

    • 著者名/発表者名
      Kudo, N.
    • 学会等名
      International Symposium on Sonochemistry and Sonoprocessing
    • 発表場所
      Science Hall, Kyoto Research Park, Kyoto
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 超音波の生物作用 (大西武雄監修 放射線医科学)2007

    • 著者名/発表者名
      工藤信樹
    • 総ページ数
      150
    • 出版者
      学会出版センター
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 放射線医科学-生体と放射線・電磁波・超音波-2007

    • 著者名/発表者名
      工藤信樹
    • 総ページ数
      143
    • 出版者
      学会出版センター
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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