短時間インターバル光増感反応の細胞障害機構の解明と不整脈治療への応用
| Project/Area Number |
13J04672
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Applied optics/Quantum optical engineering
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
小川 恵美悠 慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Project Status |
Discontinued (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 心筋細胞 / 細胞壊死 / 細胞外光増感反応 / タラポルフィンナトリウム / 電気伝導遮断 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞外光増感反応を頻脈生不整脈に対するアブレーション治療の電気伝導遮断作成に応用する光線力学アブレーションの基礎検討として、心筋細胞を用いたin vitro実験にて臨床応用に最適な治療条件を探索することを目的として検討を行った。今年度は以下の3つの検討を行った。(1)生体内とin vitro実験系では酸素分圧が異なることに着目し、酸素環境を変えた環境下での細胞外光増感反応による殺細胞効果を明らかにした。初期酸素分圧を155, 40 mmHgと設定し、放射照射量20, 40 J/cm2で光照射を行い、光増感反応2時間後に死細胞率を計測した。酸素分圧が40 mmHgのときは155 mmHgのときと比較して死細胞率が優位に低くなり、放射照射量40 J/cm2の場合は80%程度、放射照射量20 J/cm2の場合は40%程度であった。(2)心筋細胞に対する光増感反応による酸化障害のモデル化を行った。一重項酸素の産生量によってある閾値以上で細胞毒性が生じ、その後死細胞率が線形的に増加し、ある一定の値で飽和するという所見が得られている。細胞死が得られる閾値以上、100%となる飽和点の間で線形近似をとることで、光増感反応による死細胞率モデルとした。細胞死が生じるまでの時間は一重項酸素の産生速度によって決まるため、逆数の関数を基本とした計算式を導き、この式における各定数項をフィッティングから求めた。(3)計算モデルによって、各条件における死細胞率と細胞死が生じるまでの時間を算出し、イヌを用いたin vivo実験との比較検討を行った。開胸下にて露出した心臓に光拡散体を内装したプローブを固定して光照射を10分間行った。1週間後に心臓を摘出し、ホルマリン固定後切片を切り出した。154 mW/cmの強度で光拡散体から光照射を行った結果、1週間後の心筋組織に約7.5 mm深さの壊死領域が得られた。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(49 results)
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[Journal Article] Optimal conditions for cardiac catheter ablation using photodynamic therapy2015
Author(s)
T. Kimura, S. Takatsuki, S. Miyoshi, M. Takahashi, E. Ogawa, Y. Katsumata, T. Nishiyama, N. Nishiyama, Y. Tanimoto, Y. Aizawa, T. Arai, K. Fukuda
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Journal Title
Europace
Volume: euu335
Issue: 8
Pages: 1309-1315
DOI
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Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Prediction of myocardial damage depth induced by extracellular photosensitization reaction using fluorescence measurement in vivo2014
Author(s)
M. Takahashi, E. Ogawa, T. Nakamura, H. Kawakami, N. Machida, M. Yajima, M. Kurotsu, A. Ito, T. Kimura, and T. Arai
Organizer
SPIE Photonics West BiOS2014
Place of Presentation
The Moscone Center (San Francisco, USA)
Year and Date
2014-02-01
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