2016 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of in vivo cell delivery technique using bubble aggregation under ultrasound exposure
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26242053
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
桝田 晃司 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60283420)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山下 紘正 日本大学, 総合科学研究所, 准教授 (00470005)
千葉 敏雄 日本大学, 総合科学研究所, 教授 (20171944)
丸山 一雄 帝京大学, 薬学部, 教授 (30130040)
安井 久一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 先進製造プロセス研究部門, 研究員 (30277842)
絵野沢 伸 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 先端医療開発室, 研究員 (40232962)
鈴木 亮 帝京大学, 薬学部, 准教授 (90384784)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 微小気泡 / 超音波音場 / トランスデューサ / 治療用細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、マウス由来のColon-26細胞と、それに特異的に付着する微小気泡（バブルリポソーム）を用いて微小気泡ー細胞凝集体を形成し、様々な超音波照射条件の下での凝集体の挙動を観測し、生体に応用するために必要な凝集体の形成条件と、照射音波の時間的または空間的な条件を検討した。微小気泡と細胞はそれぞれ別々の波長で励起発光するように染色した。水槽中に設置された単板また2次元アレイトランスデューサが、蛍光顕微鏡の同一視野内に焦点を形成するような実験系を構築した。視野内にはポリエチレングリコールモノメタクリレート(PEGMA)にて成形した微小閉空間を設置し、凝集体を含んだ懸濁液を封入した。ここで形成した超音波音場の変化に対する、凝集体の挙動を計測した。中心周波数3～7MHzの範囲で、最大500kPa-ppの高音圧で凝集体を押し出す方法では、凝集体の初速度は音圧の2乗に比例して上昇することが分かった。また、その過程で凝集体を数秒～10秒程度の連続照射に曝した場合、凝集体の制御能が低下することが分かった。これは、高音圧によって微小気泡が崩壊したためと考えられる。この結果を受けて、最大音圧250kPa-ppの定在波音場を用いて、音圧値の低い節の空間的移動によって凝集体の位置を変化させた場合、制御可能な持続時間が30秒以上にまで向上し、20マイクロメートル/sの速度では60％以上の凝集体を移動させることができた。これは定在波を用いて低音圧の節で捕捉するため、微小気泡の破壊を押さえることができたためと考えられる。本研究により、超音波音場の照射条件に対する凝集体の挙動を解析し、凝集体の特性を評価するための手法を確立した。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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