2006 Fiscal Year Annual Research Report
生物用リアルタイム観測型スポット照射超音波システムの開発
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18500352
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
平岡 和佳子 明治大学, 理工学部, 助教授 (00212168)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
崔 博坤 明治大学, 理工学部, 教授 (30143530)
近藤 隆 富山大学, 医学部, 教授 (40143937)
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| Keywords | 生物物理 / 超音波 / 蛍光試薬 / 超音波反応試薬 / 培養細胞 |
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| Research Abstract |
本研究は、新しくリアルタイム観測の可能なミクロエリアへのスポット照射型の超音波照射システムを開発することを目的としている。超音波は古くから物理・化学の分野で研究が進められ、生物・医学応用分野における超音波技術の利用については、超音波エコーによる診断方法が良く知られているところであり、加えて近年では、細胞の振動破壊による試料の調整、音響化学効果を用いた抗ガン治療への応用、遺伝子導入法など幅広く研究開発が進められている。そのような超音波の新しい利用方法の一つとして、本研究は位置づけることができる。本研究で作成するシステムは、培養細胞などに顕微鏡下の観察野内で超音波のスポット照射をし、細胞内の機能性試薬を活性化することで、超音波による薬物活性化の効果をリアルタイムで観察が可能となる。
初年度である平成18年度は、システム全体の構築とその評価をおこなった。市販の微小型超音波発生素子を購入し、照射用プローブを作成し、購入したマニプレータに取り付け、さらに購入した超音波発生装置・増幅機器を接続し、周波数・強度・指向性の出力検査を行った。この結果、1MHzから10MHzまでの周波数可変照射が可能となり、出力等についても良好な結果が得られた。作成されたこれらの装置を既存の倒立型顕微鏡に取り付け、検鏡部への照射が可能なシステムの構築を行った。さらに、倒立顕微鏡のリアルタイム観察のために、デジタルカメラおよび周辺機器を購入し、その取り付けと、顕微鏡の観察システムを構築した。
一方、生体試料への影響を調べるために、接着型・浮遊型の培養細胞を用い、既存の超音波発生装置を用いて、各周波数の超音波による生存に対する影響について、強度依存性を測定し、安全面の見積りをおこなうシステムをたちあげた。さらに、検鏡下での超音波の照射によって発生する、薬物の構造変化や励起状態の変化については、蛍光分析・ESRスピントラッピング法による、各薬物の超音波反応性をスクリーニングするシステムを構築中である。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Identification of pH-sensitive regions in the mouse prion by the cysteine-scanning spin-labeling ESR technique.2006
Author(s)
Watanabe, Y., Inanami, O., Horiuchi, M., Hiraoka, W., Shimoyama, Y., Inagaki, F., Kuwabara, M.
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Journal Title
Biochemical and Biophysical Research Communications 350.3
Pages: 549-556
Description
「研究成果報告書概要(欧文)」より
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[Journal Article] 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 blotting.2006
Author(s)
Kagiya G., Tabuchi, Y., Feril, L.B.Jr., Ogawa, R., Zhao, Q.-L., Kudo, N., Hiraoka, W., Tachibana, K., Umemura, S., Kondo, T.
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Journal Title
Journal of Medical Ultrasonics 3.1
Pages: 3-10
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[Journal Article] An echo-contrast agent, Levovist, lowers the ultrasound intensity required to induce apoptosis of human leukemia cells.2006
Author(s)
Ando, H., Feril, L.B.Jr., Kondo, T., Tabuchi, Y., Ogawa, R., Zhao, Q.-L, Cui, Z.G., Umemura, S., Yoshikawa, H., Misaki, T.
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Journal Title
Cancer Letter 242.1
Pages: 37-45
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[Journal Article] Expression of heme oxygenase-1 due to intracellular reactive oxygen species induced by ultrasound.2006
Author(s)
Kagiya, G., Ogawa, R., Tabuchi, Y., Feril, L.B.Jr, Nozaki, T., Fukuda, S., Yamamoto, K., Kondo, T.
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Journal Title
Ultrasonics Sonochemistry 13.5
Pages: 388-396
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