2015 Fiscal Year Annual Research Report
超高速ミー散乱増強光の多光子過程による再生医療用薬剤放出技術の研究
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26702019
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
寺川 光洋 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (60580090)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | レーザー医療 / フェムト秒レーザー / ドラッグデリバリー / 生分解性ポリマー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に実験実証した生分解性ポリマーカプセルからの内包分子放出の詳細を明らかにすることを目的とし、レーザー照射後のカプセル形状を走査型電子顕微鏡により観察した。同軸二重管を使用したエマルジョン法により蛍光分子（ゲスト分子）を内包した乳酸・グリコール酸共重合体カプセルを作製した。近赤外のフェムト秒レーザーを照射すると、カプセルの表面粗さが増し、微小な凹部が多数みられた。また、局所的な溶融が生じたと考えられる形状が観察された。この原因を調べるため、高光強度レーザー照射による励起後の物質の溶融、結晶状態変化、生分解性の変化を評価したところ、照射波長によりレーザー照射後において乳酸・グリコール酸共重合体の生分解速度が異なることを見出した。以上の研究により、内包分子放出に必要とされるレーザーパラメータを明らかにした。次に、再生医療用足場材への応用の第一歩として、足場表面に配列したカプセルからの内包分子放出を想定した実験に着手した。ポリ乳酸基板表面に上記カプセルを二次元配列し、フェムト秒レーザーを照射したところ、レーザーフルエンスの増大に伴いカプセルの残存率が低下し、二次元配列カプセルからの内包分子放出を実験実証した。レーザー照射直後のバーストリリースに加え、レーザー照射による内包分子の徐放促進が示された。すなわち、カプセル外殻の穿孔だけでなく改質による内包分子放出への寄与が考察された。以上より、本年度はフェムト秒レーザーによりゲスト分子内包乳酸・グリコール酸共重合体カプセルの穿孔および改質が得られること、レーザーパラメータにより乳酸・グリコール酸共重合体の生分解性が異なること、二次元配列カプセルからの内包分子放出の実験実証、の成果が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
フェムト秒レーザー照射によるゲスト分子内包カプセルの表面形状変化を詳細に調べるとともに、相互作用を明らかにした。平成28年度に予定している足場材からの薬剤放出について、二次元配列カプセルを用いた研究を前倒しで着手した。国際会議招待講演を行う等、当該成果が国際的に評価されていると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度の実験研究および考察により得られた成果は、現在、複数の原著論文として執筆を進めている。来年度の早い時期に公刊する。同時に、平成28年度は薬剤放出機能を備えた足場構造の作製に着手する年度であり、論文執筆と並行して進める。
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