2017 Fiscal Year Research-status Report

ナノバブル生成器の開発：バブル投与下超音波照射によるソノポレーション効果での検証

Research Project

Project/Area Number	17K10456
Research Institution	Kansai Medical University
Principal Investigator	狩谷秀治関西医科大学, 医学部, 准教授 (40368220)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	谷川昇関西医科大学, 医学部, 教授 (90227215)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords	インターベンショナルラジオロジー / キャビテーション / ナノバブル
Outline of Annual Research Achievements	本研究全体の目的は高密度CO2ナノバブル含有液生成器の実用機を制作し、この器具による生体内ナノバブル投与が、生体内で利用できるキャビテーション効果を生じさせることを動物実験で証明することである。 H29年度では特許出願のため試作したバブル生成器を実用的なものに改良し製作すること、またこの生成したナノバブルが生体内で有効に使用可能であると確認することを目的とした。動物実験では血液内投与のため本生成器で生成したナノバブルを注入しても目視では確認できない。また生体内でキャビテーションが生じたことも画像診断で証明することは難しい。したがってまず生理食塩水内にナノバブルを生成し目視で確認することとした。我々が所有する循環ファントムで生理食塩水を循環させ試作したナノバブル生成器で生成したナノバブルを注入した。チューブポンプを使用した拍動のある（圧変動のある）循環液体中でもバブルを保つことが可能であると確認した。したがって生体動脈内、静脈内でもバブルを保つことができる結果を得ることができた。またバブルは多量に長時間維持できることも明らかになった。ナノバブルを循環させた後、超音波発生装置（SZ-100、ミナト医科学）で超音波を照射するとキャビテーションを生じさせることが可能であることを確認した。したがって生体血管内でもキャビテーションを生じさせることが可能と言う結果を得ることができた。観察のため生理食塩水を使用したが血液循環でも同様のキャビテーションを生じさせることを可能と判断することができた。人新鮮血液での循環回路を今後使用するにあたり、本実験で使用できる設備を有し借用できる施設を調査し決定した。動物実験にて生体内に血栓を生じさせこの血栓をキャビテーションで破砕、溶解させる実験を行う予定であるが、人新鮮血液の循環回路で代替実験が可能であれば使用する動物を減らすことができると考えられた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 我々が所有する循環ファントムで生理食塩水を循環させ試作したナノバブル生成器で生成したナノバブルを注入した。チューブポンプを使用した拍動のある（圧変動のある）循環液体中でもバブルを保つことが可能であると確認した。ナノバブルを循環させた後、超音波発生装置（SZ-100、ミナト医科学）で超音波を照射するとキャビテーションを生じさせることが可能であることを確認した。したがって生体血管内でもキャビテーションを生じさせることが可能と言う結果を得ることができた。以上より、H29年度では特許出願のため試作したバブル生成器を実用的なものに改良し製作すること、またこの生成したナノバブルが生体内で有効に使用可能であると確認することを達成し、おおむね順調に進展していると判断した。
Strategy for Future Research Activity	観察のため生理食塩水を使用したが血液循環でも同様のキャビテーションを生じさせることを可能と判断することができた。人新鮮血液での循環回路を今後使用するにあたり、本実験で使用できる設備を有し借用する。この設備、器具にてファントムを用いた人新鮮血液循環回路を稼働し、カテーテルに血栓を付着させ、この血栓をキャビテーションで破砕、溶解させる実験を行う予定である。
Causes of Carryover	人新鮮血液での循環回路を今後使用するにあたり、本実験で使用できる設備を有し借用できる施設を調査し決定した。動物実験にて生体内に血栓を生じさせこの血栓をキャビテーションで破砕、溶解させる実験を行う予定であるが、人新鮮血液の循環回路で代替実験が可能であれば使用する動物を減らすことができると考えられた。動物実験にて生体内に血栓を生じさせこの血栓をキャビテーションで破砕、溶解させる実験を行う予定である。使用動物を減らすことができるが、人新鮮血液の循環回路の借用、稼働が学外施設となる予定であり、この経費が30年度で必要になると判断した。