2021 Fiscal Year Annual Research Report
Fundamental study for medical and industrial applications of vesicles containing microbubbles
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20H00222
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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) |
一柳 満久 上智大学, 理工学部, 教授 (00584252)
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, 大学院基礎工学研究科, 教授 (50466786)
田川 義之 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70700011)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マイクロバブル / マイクロチャネル / 液滴 / 油水界面通過法 / ベシクル / ドラッグデリバリーシステム / 超音波 / 血管造影剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，マイクロバブルを内包させたベシクルを安定して生成させる方法および生成したマイクロバブル内包ベシクルを超音波により移動させる方法について検討を行ってきた．特に，超音波ドラッグデリバリーへの利用が期待されている直径5ミクロンのマイクロバブル内包ベシクルを安定に作成する手法の開発を重視して研究を進めてきた．昨年度までの成果より，フローフォーカス型マイクロチャネルを用いて，水相を中央から，側方からは油相を流すことにより，油中に直径５ミクロン以下の水滴を生成することに成功している．本年度は，水相に超音波血管造影剤として用いられるマイクロバブル（ソナゾイド）を混入させ，できたマイクロバブルを含んだ水滴に対して油水界面通過法を適用することにより，マイクロバブル内包ベシクルの生成を試みた．結果として，マイクロバブル内包ベシクルの生成に成功したが，ベシクルサイズが小さいほどマイクロバブルを内包しているベシクルの割合が減り，5ミクロン以下のベシクルでは，マイクロバブル内包率が1％以下の低い割合となった．これについてマイクロチャネル内での水滴中へのマイクロバブル内包プロセスについて詳細を調べた結果，水滴生成のプロセスでチャネルのネック部分において水相中に渦構造が生じ，マイクロバブルの取り込みを妨げているのが観測された．今後は，マイクロバブル内包率を高めるあるいは内包ベシクルのみを選択的に集める手法を検討していく．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍で実験室の利用に制限がかかり，実験が実施できなかったたやや遅れている．
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度実施予定だった超音波制御の実験を遂行し，マイクロバブル内包ベシクルを超音波により移動させる方法について検討する．そのために，超音波照射により，マイクロバブルを移動させるデバイスを設計・作製し，実験を実施する．マイクロチャネルを用いた技術については，様々な条件での結果をより詳細に検討し，水滴内への気泡封入個数を高めるための検討を行う．以上の二つの方法を検討することにより，目標とするマイクロバブル内包ベシクルの生成とその制御が可能となる．
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