Near-infrared light delivery in deep tissue using vivo helical optical waveguide formed by a topological ultrasound beam

• Project/Area Number: 22K18436
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 橋本 守 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (70237949)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 工藤 信樹 北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (30271638) ; 加藤 祐次 北海道大学, 情報科学研究院, 助教 (50261582)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥25,740,000 (Direct Cost: ¥19,800,000、Indirect Cost: ¥5,940,000); Fiscal Year 2024: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2023: ¥15,860,000 (Direct Cost: ¥12,200,000、Indirect Cost: ¥3,660,000); Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
• Keywords: トポロジカル超音波ビーム / 光免疫療法 / 近赤外光伝送

Outline of Research at the Start

光免疫療法は，正常細胞を傷つけることなくがん細胞のみを狙い撃ちし，短時間でがんを破壊する新しい治療手法である．光免疫療法では，特定のタンパク質と結合する抗体薬物複合体を静注し，がん細胞に結合させる．その後，近赤外レーザー光を照射し，光感受性物質を近赤外光に反応させてがん細胞膜を破壊，壊死させる．体外から体内深部まで近赤外光を簡便に伝送することができれば，治療の安全性が向上し，また様々ながんに適用範囲を広げることが可能となる．そこで，本研究では生体に安全な超音波と近赤外レーザー光を体外から照射し，体内深部まで近赤外光を高効率に伝送する手法の確立を目指す．