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コーンジェットモード静電噴霧法による模擬血球の製作と人工血球の創製

研究課題

研究課題/領域番号 14380417
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関関西大学

研究代表者

大場 謙吉  関西大学, 工学部, 教授 (30029186)

研究分担者 浦上 忠  関西大学, 工学部, 教授 (80067701)
板東 潔 (坂東 潔)  関西大学, 工学部, 教授 (70156545)
桜井 篤  関西大学, 工学部, 専任講師 (50162334)
田地川 勉  関西大学, 工学部, 助手 (80351500)
中本 博幸  シスメックス(株), 中央研究所, 研究企画部長(研究職)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
14,500千円 (直接経費: 14,500千円)
2004年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2003年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2002年度: 9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
キーワード高分子ゲル / ミクロンサイズゲル微粒子 / 静電噴霧法 / コーンジェットモード / 粒子の柔らかさ / 模擬赤血球 / DDS / 超音波造影剤 / ゲル微粒子 / 柔軟弾塑性粒子 / コーンジェットモードEHD噴霧 / 模擬血小板
研究概要

コーンジェットモード静電(電気流体力学的、EHD)噴霧法を用いて滴径1〜5μmの粒の極めて良く揃った高分子溶液の噴霧を作製し、その液滴群を同じく噴霧化したゲル化剤の液滴群と密閉容器内で液滴同士で反応させることにより、粒径1〜5μmの粒の極めて良く揃った高分子ゲル微粒子を作製することができた。ヒト赤血球よりも小さいため毛細血管内をスムーズに流れることができるので、微小循環の研究において模擬赤血球として使用できる。
1.作製したゲル微粒子の表面の観察を原子間力顕微鏡(AFM)を用いて行ない、次にゲル微粒子表面の局所的なヤング率をAFM探針押し込み法によって測った。探針押し込み深さからHertzモデルを適用して求めた局所的なヤング率は2.7〜3.6MPaの範囲にあり、ヒト赤血球より硬かった。また、ゲル微粒子の表面は直径100〜200nmの粒子を敷き詰めた形状であった。
2.ゲル微粒子の内部に気泡を含有させて、超音波造影剤としての機能を持たせる実験を行なった。高分子溶液中に発泡剤を混入して発泡させ、無数の微細気泡を含ませた状態で加圧容器内で噴霧化し、ゲル化したところ、粒径20μm以下の気泡周りをゲルの薄皮で包んだようなゲル微粒子を作製できた。この薄皮はマイクロマニピュレーターにより強く変形させても破れず、気泡を保持し続けた。よって、現在市場を席巻している市販品とは全く異なった製法による新規の超音波造影剤として使用できそうである。
3.ゲル微粒子に強磁性体を含有させ、磁場によって外部から制御することを狙って、磁性流体を高分子溶液中に含有させてEHD噴霧化、ゲル化を行なったところ、粒子内部に均等に磁性粒子(直径約10nm)を分散させた粒径10μm以下のゲル微粒子を作製できた。DDS(Drug Delivery System)用粒子として使用できそうである。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (16件) 産業財産権 (2件) 文献書誌 (8件)

  • [雑誌論文] DDSとして機能する磁性流体含有高分子ゲル微粒子の創製2005

    • 著者名/発表者名
      車野由宗, 大場謙吉, 他
    • 雑誌名

      日本機械学会第17回バイオエンジニアリング講演会講演論文集 04-48

      ページ: 43-44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Creation of polymeric gel particle containing magnetic fluid as a carrier for the drug delivery system2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Shano, K.Ohba et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of JSME No.04-48

      ページ: 43-44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] DDSとして機能する磁性流体含有高分子ゲル微粒子の創製2005

    • 著者名/発表者名
      車野由宗, 大場謙吉, 他
    • 雑誌名

      日本機械学会第17回バイオエンジニアリング講演会講演論文集 04・48

      ページ: 43-44

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] コーンジェットモードEHD噴霧における微粒化の理論的、実験的検証2004

    • 著者名/発表者名
      山川宜之, 大場謙吉, 他
    • 雑誌名

      日本機械学会関西支部第79期総会講演会講演論文集 44-1

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 模擬赤血球としての柔軟弾性ゲル微粒子の力学的特性2004

    • 著者名/発表者名
      前田憲治, 大場謙吉, 他
    • 雑誌名

      第43回日本エム・イー学会大会講演論文集 42・Sup.1

      ページ: 635-635

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] コーンジェットモードEHD噴霧における微粒化機構に関する実験的研究2004

    • 著者名/発表者名
      岡村隼次, 大場謙吉, 他
    • 雑誌名

      日本機械学会2004年度年次大会講演論文集II 04-1

      ページ: 91-92

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ゲル微粒子を用いた超音波造影剤の開発2004

    • 著者名/発表者名
      川口正視, 大場謙吉, 他
    • 雑誌名

      日本機械学会第15回バイオフロンティア講演会講演論文集 04-39

      ページ: 115-116

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Theoretrical and experimental investigation on atomization mechanism in an electro-hydrodynamic spraying operating in cone-jet mode2004

    • 著者名/発表者名
      T.Yamakawa, K.Ohba et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of JSME No.44-1

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanical characteristics of an elasto-flexible polymeric gel particle as a model blood cell2004

    • 著者名/発表者名
      K.Maeda, K.Ohba et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of 43rd Conference of the Japanese Society for Medical and Biological Engineering Vol.42.Sup.1

      ページ: 635-635

    • NAID

      110002484035

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] E experimental investigation on atomization mechanism in an electro-hydrodynamic spraying operating in cone-jet mode2004

    • 著者名/発表者名
      J.Okamura, K.Ohba et al.
    • 雑誌名

      Proceedings Pt.2 of JSME No.04-1

      ページ: 91-92

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of ultrasound contrast agent using polymeric gel particle2004

    • 著者名/発表者名
      M.Kawaguchi, K.Ohba et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of JSME No.04-39

      ページ: 115-116

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 音響放射圧による粒子の移動を利用した気泡と栓子の識別法2004

    • 著者名/発表者名
      大場謙吉, 他
    • 雑誌名

      第43回日本エム・イー学会大会講演論文集 42・Sup.1

      ページ: 619-619

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] マイクロチャンネルアレイを用いた毛細血管中の赤血球の挙動と変形能に関する生体外実験2004

    • 著者名/発表者名
      田地川勉, 大場謙吉, 他
    • 雑誌名

      可視化情報学会第32回可視化情報シンポジウム講演論文集 24・Sup.1

      ページ: 21-24

    • NAID

      10013272688

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ゲル微粒子を用いた超音波造影剤の開発2004

    • 著者名/発表者名
      川口正視, 大場謙吉, 他
    • 雑誌名

      日本機械学会第15回バイオフロンティア講演会講演論文集 04・39

      ページ: 115-116

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 噴霧法を用いた高分子ゲル粒子の作製2003

    • 著者名/発表者名
      藤原正博, 大場謙吉, 桜井篤, 田地川勉
    • 雑誌名

      日本機械学会関西支部第78期定時総会講演会講演論文集 034-1

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of polymeric gel particles using atomizing method2003

    • 著者名/発表者名
      M.Fujiwara, K.Ohba, A.Sakurai, T.Tajikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of JSME No.34-1

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 微細ゲル粒子の製造方法および製造装置2004

    • 発明者名
      大場 謙吉
    • 権利者名
      学校法人関西大学
    • 産業財産権番号
      2004-070623
    • 出願年月日
      2004-03-12
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] アルギン酸ゲル微粒子の製造方法および製造装置2003

    • 発明者名
      大場 謙吉
    • 権利者名
      学校法人関西大学
    • 産業財産権番号
      2003-076046
    • 出願年月日
      2003-03-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山本宏嗣, 大場謙吉 他: "コーンジェットモードEHD噴霧法による高分子ゲル微粒子の作製"日本混相流学会年会講演会2003講演論文集. 93-94 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 藤原正博, 大場謙吉 他: "噴霧法を用いた高分子ゲル微粒子の作製"日本機械学会2003年度年次大会講演論文集V. No.03-1. 23-24 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 藤原正博, 大場謙吉 他: "2重噴霧法を用いた模擬血球としての高分子ゲル微粒子の作製"第16回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. No.03-38. 21-22 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 川口正規, 大場謙吉 他: "ゲル微粒子を用いた超音波造影剤の開発"日本機械学会関西支部第79期総会講演会講演論文集. No.44-1. 9-31-9-32 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 山本宏嗣, 大場謙吉 他: "コーンジェットモードEHD噴霧法による高分子ゲル微粒子の作製"日本機械学会関西支部第79期総会講演会講演論文集. No.44-1. 9-39-9-40 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 山川宜之, 大場謙吉 他: "コーンジェットモードEHD噴霧における微粒化の理論的、実験的検証"日本機械学会関西支部第79期総会講演会講演論文集. No.44-1. 13-29-13-30 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 尾上明史, 大場謙吉: "模擬赤血球としての柔軟弾性ゲル微粒子の力学的特性"日本機械学会第15回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. No.02-35. 373-374 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 藤原正博, 大場謙吉, 桜井篤, 田地川勉: "噴霧法を用いた高分子ゲル粒子の作製"日本機械学会関西支部第78期定時総会講演会講演論文集. No.034-1. 1-41-1-42 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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