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選択的細胞内気泡化による非侵襲超音波がん治療法の開発

Research Project

Project/Area Number 18H05956
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section 0403:Biomedical engineering and related fields
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

石島 歩  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任研究員 (80822676)

Project Period (FY) 2018-08-24 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords超音波治療 / ナノ粒子 / 相変化ナノ液滴
Outline of Annual Research Achievements

申請者は,2017年に超音波応答性抗がん薬「標的化PCND (Phase-change nano-droplet)」を用いた非侵襲超音波がん治療技術「選択的細胞内気泡化」を提案し, in vitroでの原理検証結果を発表した.これは抗腫瘍効果が機械的作用という,これまでに無い作用機序により治療を行う薬剤である.本研究課題では,これを臨床応用可能な治療技術として発展させるべく,担癌マウスモデルを用いた有効性の検証に挑んだ.具体的な達成目標として,超音波照射系と二光子イメージング系が統合された実験系を構築し,標的化PCNDの血中から腫瘍への蓄積,気泡化前後における細胞の変化,免疫系の応答を明らかにすることを掲げた.
本年度は二光子イメージングシステムに統合可能な超音波照射系の構築に取り組んだ.超音波照射系は,顕微鏡システムに容易に搭載可能な,4本の振動子が組みこまれた小型水槽とした.この超音波照射系を設計,構築し,音場をハイドロフォンとシュリーレンイメージングにより評価した結果,音波の集束が確認でき,最大負圧で4 MPaの圧力の出力が可能であることを示した.さらに,この超音波照射系を自作の明視野顕微鏡システムに組み込み,超音波照射により惹起される物理現象の可視化を行った.具体的には,アクリルアミドゲル中に固定したマイクロバブルに超音波を照射し,その振動を高速度撮影した.
本研究で開発した超音波照射システムを今後,二光子顕微鏡に組み込み,PCND気泡化により引き起こされる生命現象を明らかにしていく予定である.

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Selective intracellular delivery of perfluorocarbon nanodroplets for cytotoxicity threshold reduction on ultrasound‐induced vaporization2019

    • Author(s)
      Ayumu Ishijima, Satoshi Yamaguchi, Takashi Azuma, Etsuko Kobayashi, Yoshikazu Shibasaki, Teruyuki Nagamune, and Ichiro Sakuma
    • Journal Title

      Cancer Reports

      Volume: - Issue: 4

    • DOI

      10.1002/cnr2.1165

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生体内における相変化ナノ液滴気泡化観察系の開発2018

    • Author(s)
      中前賢太,石島歩,東隆,中川桂一,長棟輝行,山口哲志,柴崎芳一,佐久間一郎
    • Organizer
      第17回日本超音波治療研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-08-27   Modified: 2019-12-27  

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