| 研究課題/領域番号 |
20H00222
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分19:流体工学、熱工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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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)
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| 研究分担者 |
一柳 満久 上智大学, 理工学部, 教授 (00584252)
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, 大学院基礎工学研究科, 教授 (50466786)
田川 義之 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70700011)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
45,370千円 (直接経費: 34,900千円、間接経費: 10,470千円)
2022年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2021年度: 20,280千円 (直接経費: 15,600千円、間接経費: 4,680千円)
2020年度: 16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
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| キーワード | マイクロバブル / ベシクル / マイクロチャネル / 油水界面通過法 / 超音波 / ドラッグデリバリーシステム / 気泡クラスター / 液滴 / ビヤクネス力 / 血管造影剤 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，直径1～5ミクロンのマイクロバブルを直径5～100ミクロンサイズのベシクルに内包させる技術を確立する．そのために，精緻な数値計算，理論との統合的解析により，合理的にマイクロバブル内包ベシクルを生成する手法について検討する．さらに，ベシクル内部に種々の物質を内包させることにより，薬剤搬送システム（DDS)やマイクロ化学反応器へ利用していくための基盤技術の構築を行う．特に集束超音波を用いたシステムとの統合により，医療・産業応用に向けた，マイクロバブル内包ベシクルの生成，制御，破壊システムの構築を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，フローフォーカス型マイクロチャネルを用いて，油中に直径５ミクロン以下のマイクロバブル内包水滴を大量に生成することに成功し，さらに生成された水滴に対し，油水界面通過法を用いることにより，5ミクロン以下の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，マイクロバブル内包ベシクルのみを選択的に移動させる手法として，超音波照射により音響放射力を用いた手法を検討し，実際に超音波トランスデューサを用いて，超音波照射下でマイクロバブル内包ベシクルを移動させることに成功した．これらの技術は体外など遠方場からの超音波照射によりベシクルを移動させる基本技術となる．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
直径5ミクロン以下のマイクロバブルを内包ベシクルを生成し，遠方から照射した超音波により目的部位に移動させ，さらに膜の破壊を行えるようになると，ドラッグデリバリーシステム（DDS）への利用が可能となる．従来型のDDSに比べカプセル（ベシクル），サイズが各段に大きいため大量の薬剤の封入が可能となる．超音波によるベシクルの輸送・破壊技術は，医療応用だけでなく，カプセルの融合による化学反応の促進など様々な技術への応用が考えられる．
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