2005 Fiscal Year Annual Research Report
超音波照射効果による培養細胞情報伝達機能活性と、細胞分化・再生に関する研究
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14380408
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| Research Institution | KAGAWA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
千田 彰一 香川大学, 医学部附属病院, 教授 (30145049)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
阪本 晴彦 香川大学, 医学部, 教授 (60106549)
古幡 博 東京慈恵会医科大学, 医用エンジニアリング研究室, 教授 (70056985)
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| Keywords | 超音波 / 超音波照射 / 細胞機能 / 細胞活性 / 微小気泡 |
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| Research Abstract |
本研究課題においては、細胞に波動力学的負荷及び流体力学的負荷を加えることによって生じる、細胞の活性化あるいは障害が起こることの差違を音響組織学的指標で検討し,併せて分子レベルでの変化との関連を研究せんとする。
そこで、共振超音波が種々レベル広帯域の周波数をとれること、送信方法が連続波からパルス繰り返し周波数可変の自在型であること、細胞への影響が定量的に評価できるよう超音波出力が広範囲に可変であること、将来の臨床応用を想定して一定深度にフォーカスできること、およびSPTPあるいはSATAに関わる超音波強度の測定指標が簡便に得られることなどの条件を満たすため、電源、電力計および高精度振動子を購入して衝撃波として球面波状のパルス超音波を発生させる超音波印可システムを構築し、併せて対象部での音響特性の計測が可能なようにハイドロフォンを組み込んだ。はじめに、組織破壊モデルの例として、蚊幼虫を対象に発信周波数、打ち出し励起パルス幅、パルス繰り返し周波数など条件設定を変えながら、細胞破壊を来す閾値レベルの検証を行なった。一方、培養血管内皮細胞/血管平滑筋細胞および骨芽細胞の微細構造を検討するため、倒立型リサーチ顕微鏡およびCCDカラーテレビカメラシステムを用いて、超音波による細胞の微小変化を観察して対比した。種々培養細胞を対象に超音波を照射し、細胞活性の変化を細胞情報伝達系の機能を評価しながら、活性を高めるに最適な条件を探索している。以上の結果、独自に開発した、超音波送受信を精密に制御しかつ対象領域の波動現象をも厳密に計測しつつ本システムは、所期の目標を達成したと評価している。
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