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ミクロンサイズバブルの多機能化と制御に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H03171
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 流体工学
研究機関東京大学

研究代表者

高木 周  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30272371)

研究分担者 杵淵 郁也  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30456165)
杉山 和靖  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (50466786)
田川 義之  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70700011)
東 隆  東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (90421932)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
キーワードマイクロバブル / 超音波 / 医療応用 / ドラッグデリバリーシステム / ベシクル / バブルクラスター / マイクロチャネル / マイクロフルイディクス / 混相流
研究成果の概要

本研究では,マイクロバブルの医療応用技術の一つとしてドラッグデリバリーシステム(DDS)に利用可能なマイクロバブル内包ベシクルの生成技術の開発と,超音波によるベシクル位置の制御に関する研究を実施した.マイクロバブル内包ベシクルの生成法として,油水界面通過法による方法を検討し,従来の手法より安定にマイクロバブル内包ベシクルを生成することに成功した.また,生成されたマイクロバブル内包ベシクルを定在音場の中で捕捉することに成功した.さらにサイズの揃ったマイクロバブル内包ベシクルを安定に生成させる方法としてフローフォーカス型のマイクロ流路を用いてベシクルを生成するための基盤技術の開発を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で対象としている薬物搬送担体は,通常用いられる数十ナノメートルの小さな粒子ではなく,その100倍程度大きいミクロンスケールのマイクロバブル内包ベシクルである,内包されたマイクロバブルを体外から照射させた超音波で制御し,ベシクルの膜を破壊することにより,薬物放出を局所で可能にすれば,従来のものに比べ,一度に大量の薬剤を局所的に送りこむことが可能となる.そのための基礎技術として,マイクロバブル内包ベシクルを安定に作り出す技術の開発は重要な学術的及び社会的意義を持つ.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 集束超音波を利用したマイクロバブルの二次元マニピュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      松崎玄伸,尾崎太一,井上和仁,東 隆,一柳 満久,松本洋一郎,高木 周
    • 雑誌名

      混相流

      巻: 32

    • NAID

      130006731321

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Numerical study on the interaction of two bubbles rising in a power-law fluid2019

    • 著者名/発表者名
      Shu Takagi, Varun Jadon, Kazuyasu Sugiyama
    • 学会等名
      72nd Annual Meeting of the American Physical Society, Division of Fluid Dynamics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interaction between two bubbles rising side by side in Newtonian and Non-Newtonian fluid2019

    • 著者名/発表者名
      Jadon Varun, Kazuyasu Sugiyama, Shu Takagi
    • 学会等名
      10th International Conference on Multiphase Flow
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳神経系培養細胞の超音波刺激に関する力学的作用機序の検討2019

    • 著者名/発表者名
      笹岡憲也, 高橋毅, 榛葉健太, 石島歩, 佐久間一郎, 東隆, 神保泰彦, 高木周
    • 学会等名
      第18回日本超音波治療研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] On the microbubble generation process using thin T-junction Microchannel2018

    • 著者名/発表者名
      Shu Takagi
    • 学会等名
      The 32nd International Congress on High-Speed Imaging and Photonics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Behaviors of microbubble clusters trapped in focused ultrasound filed2018

    • 著者名/発表者名
      Hironobu Matsuzaki
    • 学会等名
      The 32nd International Congress on High-Speed Imaging and Photonics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of single bubble-cluster in upward bubbly flow on large-scale vortex structure2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Eguchi
    • 学会等名
      71st Annual Meeting of the American Physical Society Division of Fluid Dynamics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation on interaction between ultrasound and living tissue2018

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Sobue
    • 学会等名
      IEEE International Ultrasonics Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Simulations of Rising Bubbles in Non-Newtonian Fluid2018

    • 著者名/発表者名
      Shu Takagi
    • 学会等名
      8th European-Japanese Two-phase Flow Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 集束超音波を用いたマイクロバブルクラウドの制御に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      松崎玄伸(東大)、尾崎太一(東大)、川口京(東大)、一柳満久(上智大)、東隆(東大)、高木周(東大)
    • 学会等名
      混相流シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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