2019 Fiscal Year Annual Research Report
Study on the multi-functionalization and control of micron-scale bubbles
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17H03171
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
高木 周 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30272371)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杵淵 郁也 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30456165)
杉山 和靖 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (50466786)
田川 義之 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70700011)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | マイクロバブル / 超音波 / 医療応用 / ドラッグデリバリーシステム / ベシクル / バブルクラスター / マイクロチャネル / マイクロフルイディクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，マイクロバブルの医療応用技術の一つとしてドラッグデリバリーシステム（DDS）に利用可能なマイクロバブル内包ベシクルの生成技術の開発と，超音波によるマイクロバブル内包ベシクルの位置の制御および破壊に関する研究を実施した．まずマイクロバブル内包ベシクルの生成法として，油水界面通過法による方法を検討し，従来の静置水和法に比べ，より安定にマイクロバブル内包ベシクルを生成することに成功した．また，生成されたマイクロバブル内包ベシクルを定在音場の中で捕捉することに成功した．油水界面通過法によるマイクロバブル内包ベシクルでは，ベシクル径の制御が難しく，様々なサイズのマイクロバブル内包ベシクルが生成された中から，用途に合わせた小型サイズのベシクルを選別する必要がある．より目的にそったサイズのマイクロバブル内包ベシクルを大量に生成するための方法として，フローフォーカシング方のマイクロ流路を用いてベシクル生成技術についても検討を行った．現時点で，安定したサイズの液滴を生成することに成功しており，マイクロバブル内包技術に関しては，今後の検討を必要とする．
上記の研究に加え，集束超音波を用いて，超音波照射下におけるマイクロバブルクラスターの振る舞いに関する実験および理論解析を行った．市販されている超音波血管造影剤としてのマイクロバブルや，他の研究グループがDDS用に開発したマイクロバブルを用いた実験を行い，表面をコーティングされたマイクロバブルが集積したマイクロバブルクラスターが従来の理論予測とは大きく異なる振る舞いを示すことが実験により示された．これに関連して，表面コーティングを想定していない従来の理論に対して，表面コーティングがバブルクラスターの振る舞いに与える影響について調べるための理論解析に取り組んだ．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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