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短パルス光の機械的・音響的作用を用いた血液脳関門の新規制御・評価技術の創出

研究課題

研究課題/領域番号 25460665
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用薬理学
研究機関防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究

研究代表者

佐藤 俊一  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, その他部局等, 准教授 (90502906)

研究分担者 佐藤 泰司  防衛医科大学校, その他部局等, 准教授 (10505267)
川内 聡子  防衛医科大学校, その他部局等, 助教 (20506505)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード血液脳関門 / 血液腫瘍関門 / グリオーマ / 薬剤輸送 / フォトメカニカル波 / ナノ秒パルスレーザー / 光音響(断層)イメージング / 光音響イメージング / エバンスブルー / 薬剤分布
研究成果の概要

我々は先行研究において,短パルスレーザーで発生させた圧力波(フォトメカニカル波)を用いて脳血管の障壁(血液脳関門)を一時的に開放できることを見出した。本研究ではこの効果に基づき,ラットの悪性脳腫瘍,特に再発の原因となる腫瘍周縁部の浸潤腫瘍細胞に安全かつ効率よく薬剤を送達できることを示した。血管から漏出する薬剤の動態を画像化する方法,および臨床応用に必要な要素技術についても検討を行った。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Theranostic system for drug delivery and pharmacokinetic imaging based on nanosecond pulsed light-induced photomechanical and photoacoustic effects2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Tsunoi, Shunichi Sato, Satoko Kawauchi, Yusuke Akutsu, Yoshihiro Miyagawa, Koji Araki, Akihiro Shiotani, Mitsuhiro Terakawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 号: 11 ページ: 116601-116601

    • DOI

      10.7567/jjap.54.116601

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photoacoustic imaging for transvascular drug delivery to the rat brain2015

    • 著者名/発表者名
      Ryota Watanabe, Shunichi Sato, Yasuyuki Tsunoi, Satoko Kawauchi, Toshiya Takemura, Mitsuhiro Terakawa
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 9305 ページ: 930523-930523

    • DOI

      10.1117/12.2078505

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly site-selective transvascular drug delivery by the use of nanosecond pulsed laser-induced photomechanical waves2014

    • 著者名/発表者名
      Shunichi Sato, Ken Yoshida, Satoko Kawauchi, Kazue Hosoe, Yusuke Akutsu, Norihiro Fujimoto, Hiroshi Nawashiro, Mitsuhiro Terakawa
    • 雑誌名

      Journal of Controlled Release

      巻: 192 ページ: 228-235

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2014.07.048

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Compact acoustic-resolution photoacoustic imaging system with fiber-based illumination2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Tsunoi, Shunichi Sato, Ryota Watanabe, Satoko Kawauchi, Hiroshi Ashida, Mitsuhiro Terakawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: Vol.53 号: 12 ページ: 126701-126701

    • DOI

      10.7567/jjap.53.126701

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] フォトメカニカル波によるラットグリオーマへの経血管薬剤デリバリー2014

    • 著者名/発表者名
      阿久津佑介,佐藤俊一,富山新太,角井泰之,川内聡子,竹村俊哉,森健太郎,寺川光洋
    • 雑誌名

      日本生体医工学会学会専門別研究会分子デリバリー研究会抄録集

      巻: なし ページ: 13-16

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Targeted Gene Transfer into Head and Neck Squamous Cell Carcinoma by Nanosecond Pulsed Laser-induced Stress Waves.2014

    • 著者名/発表者名
      Araki K, Mizokami D, Tanaka N, Suzuki H, Sato S, Shiotani A.
    • 雑誌名

      Lasers Med Sci.

      巻: 29 号: 1 ページ: 231-238

    • DOI

      10.1007/s10103-013-1324-3

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Focusing of photomechanical waves with an optical lens for depth-targeted molecular delivery2014

    • 著者名/発表者名
      Takuichirou Shimada, Shunichi Sato, Satoko Kawauchi, Hiroshi Ashida, Mitsuhiro Terakawa
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 8941 ページ: 89410B-89410B

    • DOI

      10.1117/12.2039227

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical fiber-based photomechanical molecular delivery system2014

    • 著者名/発表者名
      Koki Nakano, Shunichi Sato, Satoko Kawauchi, Hiroshi Ashida, Izumi Nishidate
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 8938 ページ: 89381J-89381J

    • DOI

      10.1117/12.2040904

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivo photoacoustic molecular imaging of the distribution of serum albumin in rat burned skin2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Tsunoi, Shunichi Sato, Satoko Kawauchi, Hiroshi Ashida, Daizoh Saitoh, Mitsuhiro Terakawa
    • 雑誌名

      Burns

      巻: 39 号: 7 ページ: 1403-1408

    • DOI

      10.1016/j.burns.2013.03.007

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ラットグリオーマモデルに対するフォトメカニカル波による経血管ドラッグデリバリー:浸潤腫瘍細胞の評価2015

    • 著者名/発表者名
      阿久津佑介,佐藤俊一,富山新太,角井泰之,川内聡子,森健太郎,寺川光洋
    • 学会等名
      2015年度 分子デリバリー研究会
    • 発表場所
      ホテルグランドヒル市ヶ谷,東京
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] パルスレーザー誘起フォトメカニカル波によるラットグリオーマモデルの腫瘍およびその周縁組織への経血管ドラッグデリバリー2015

    • 著者名/発表者名
      阿久津佑介,佐藤俊一,富山新太,川内聡子,森健太郎,寺川光洋
    • 学会等名
      日本機械学会2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学工学部
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] インドシアニングリーン (ICG)内包生分解性ナノ粒子を用いたマウス皮下腫瘍の光音響学的診断と光線力学的治療2015

    • 著者名/発表者名
      角井泰之, 佐藤俊一, 川内聡子, 宮川義弘, 荒木幸仁, 塩谷彰浩, 原功, 小関英一, 寺川光洋
    • 学会等名
      第25回日本光線力学学会
    • 発表場所
      京王プラザホテル,東京
    • 年月日
      2015-07-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Photoacoustic imaging of subcutaneous tumor in mice and its vascular response to photodynamic effect using indocyanine green-labeled biodegradable nanocarrier2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsunoi, S. Sato, R. Watanabe, S. Kawauchi, Y. Miyagawa, D. Mizokami, N. Tanaka, K. Araki, A. Shiotani, E. Ozeki, I. Hara, T. Takemura, M. Terakawa
    • 学会等名
      European Conferences on Biomedical Optics 2015
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2015-06-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Portable, high-speed photoacoustic microscopy scanner for in vivo deep imaging of skin2015

    • 著者名/発表者名
      T. Ida, Y. Kawaguchi, S. Sato
    • 学会等名
      European Conferences on Biomedical Optics 2015
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2015-06-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ラットグリオーマモデルを用いたフォトメカニカル波による血液腫瘍関門の薬剤透過性亢進に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      阿久津佑介,佐藤俊一,富山新太,角井泰之,川内聡子,竹村俊哉,森健太郎,寺川光洋
    • 学会等名
      第54回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-05-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Photoacoustic imaging for transvascular drug delivery to the rat brain2015

    • 著者名/発表者名
      Ryota Watanabe, Shunichi Sato, Yasuyuki Tsunoi, Satoko Kawauchi, Toshiya Takemura, Mitsuhiro Terakawa
    • 学会等名
      SPIE Photonics West BiOS 2015
    • 発表場所
      The Moscone Center (San Francisco)
    • 年月日
      2015-02-06 – 2015-02-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Integrated system for photomechanical drug delivery and photoacoustic imaging of pharmacokinetics2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Tsunoi, Shunichi Sato, Ryota Watanabe, Satoko Kawauchi, Yoshihiro Miyagawa, Daisuke Mizokami, Nobuaki Tanaka, Koji Araki, Akihiro Shiotani, Toshiya Takemura, Mitsuhiro Terakawa
    • 学会等名
      SPIE Photonics West BiOS 2015
    • 発表場所
      The Moscone Center (San Francisco)
    • 年月日
      2015-02-06 – 2015-02-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] フォトメカニカル波によるラットグリオーマへの経血管薬剤デリバリー2014

    • 著者名/発表者名
      阿久津佑介,佐藤俊一,富山新太,角井泰之,川内聡子,竹村俊哉,森健太郎,寺川光洋
    • 学会等名
      日本生体医工学会学会専門別研究会分子デリバリー研究会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(横浜)
    • 年月日
      2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] フォトメカニカル波による血液脳関門・血液腫瘍関門の開通2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊一,川内聡子,阿久津佑介,寺川光洋,富山新太,森健太郎
    • 学会等名
      第35回日本レーザー医学会総会
    • 発表場所
      京王プラザホテル(東京)
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-11-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Integrated system for drug delivery and its imaging by the use of nanosecond pulsed laser-induced photomechanical and photoacoustic effects2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Tsunoi, Shunichi Sato, Ryota Watanabe, Satoko Kawauchi, Yoshihiro Miyagawa, Daisuke Mizokami, Nobuaki Tanaka, Koji Araki, Akihiro Shiotani, Toshiya Takemura, Mitsuhiro Terakawa
    • 学会等名
      Biomedical Molecular Imaging 2014
    • 発表場所
      Spa Spring Resort Hotel (Taipei)
    • 年月日
      2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ秒パルスレーザー光の機械的・音響的作用を用いた薬剤輸送とその動態観測を目的とした統合システムの開発2014

    • 著者名/発表者名
      角井泰之,佐藤俊一,渡辺了太,川内聡子,宮川義弘,溝上大輔,田中伸明,荒木幸仁,塩谷彰浩,竹村俊哉,寺川光洋
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会 Optics&Photonics Japan 2014
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス(東京)
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット脳組織への薬剤輸送観測を目的とした 血管および薬剤分布の光音響イメージング2014

    • 著者名/発表者名
      渡辺了太,佐藤俊一,角井泰之,川内聡子,竹村俊哉,寺川光洋
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会 Optics&Photonics Japan 2014
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス(東京)
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳組織への薬剤輸送観測を目的としたラット脳血管の光音響イメージング2014

    • 著者名/発表者名
      渡辺了太,佐藤俊一,角井泰之,川内聡子,芦田廣,寺川光洋
    • 学会等名
      第53回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台)
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Targeted delivery and controlled release of molecules by the use of photomechanical waves2014

    • 著者名/発表者名
      Shunichi Sato
    • 学会等名
      Biomedical Imaging and Sensing Conference 2014
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama (Yokohama)
    • 年月日
      2014-04-21 – 2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of a compact acoustic-resolution photoacoustic imaging system2014

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Tsunoi, Shunichi Sato, Ryota Watanabe, Satoko Kawauchi, Hiroshi Ashida, Mitsuhiro Terakawa
    • 学会等名
      Biomedical Imaging and Sensing Conference 2014
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama (Yokohama)
    • 年月日
      2014-04-21 – 2014-04-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] パルスレーザの機械的作用を用いた高機能分子デリバリーシステム

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊一
    • 学会等名
      第79回レーザ加工学会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Acoustic-resolution photoacoustic microscopy of serum albumin in rat burned skin

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Tsunoi, Shunichi Sato, Ryota Watanabe, Satoko Kawauchi, Daizoh Saitoh, Hiroshi Ashida, Mitsuhiro Terakawa
    • 学会等名
      European Conferences on Biomedical Optics
    • 発表場所
      Messe Munchen, Munich, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 光音響顕微イメージング法によるラット熱傷モデルにおけるアルブミンの動態観測

    • 著者名/発表者名
      角井泰之,佐藤俊一,渡辺了太,川内聡子,齋藤大蔵,芦田廣,寺川光洋
    • 学会等名
      日本超音波医学会第86回学術集会
    • 発表場所
      グランキューブ大阪(大阪府大阪市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 光音響イメージング法によるラット熱傷皮膚組織中のアルブミン動態観測

    • 著者名/発表者名
      角井泰之,佐藤俊一,川内聡子,芦田廣,齋藤大蔵,寺川光洋
    • 学会等名
      第39回日本熱傷学会総会・学術集会
    • 発表場所
      万国津梁館
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Photomechanical targeted drug and gene delivery to central nervous systems

    • 著者名/発表者名
      Shunichi Sato, Takahiro Ando, Yasushi Satoh, Hiroshi Nawashiro, Minoru Obara
    • 学会等名
      The 10th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR)
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] フォトメカニカル波を用いた内視鏡分子デリバリーシステム

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊一,中野洸輝,川内聡子,西舘 泉
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県岡山市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] フォトメカニカル波による深部組織標的化分子デリバリー技術の開発

    • 著者名/発表者名
      島田卓一郎,佐藤俊一,川内聡子,芦田廣,寺川光洋
    • 学会等名
      日本生体医工学会学会専門別研究会分子デリバリー研究会
    • 発表場所
      ホテルグランドヒル市ヶ谷(東京都新宿区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] フォトメカニカル波による内視鏡的分子デリバリー技術の開発

    • 著者名/発表者名
      中野洸輝,佐藤俊一,川内聡子,芦田 廣,西舘 泉
    • 学会等名
      日本生体医工学会学会専門別研究会分子デリバリー研究会
    • 発表場所
      ホテルグランドヒル市ヶ谷(東京都新宿区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 深さ選択的分子デリバリーを目指したフォトメカニカル波の集束

    • 著者名/発表者名
      島田卓一郎,佐藤俊一,川内聡子,芦田廣,寺川光洋
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会 Optics&Photonics Japan 2013
    • 発表場所
      奈良県新公会堂(奈良県奈良市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 光ファイバーを用いたフォトメカニカル波による内視鏡的遺伝子導入システム

    • 著者名/発表者名
      中野洸輝,佐藤俊一,川内聡子,芦田 廣,西舘 泉
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会 Optics&Photonics Japan 2013
    • 発表場所
      奈良県新公会堂(奈良県奈良市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 光ファイバーを用いた小型・軽量な光音響顕微イメージング装置の開発

    • 著者名/発表者名
      角井泰之,佐藤俊一,渡辺了太,川内聡子,芦田廣,寺川光洋
    • 学会等名
      第11回医用分光学研究会
    • 発表場所
      三国観光ホテル(福井県坂井市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Focusing of photomechanical waves with an optical lens for depth-targeted molecular delivery

    • 著者名/発表者名
      Takuichirou Shimada, Shunichi Sato, Satoko Kawauchi, Hiroshi Ashida, Mitsuhiro Terakawa
    • 学会等名
      SPIE Photonics West 2014 Biomedical Optics
    • 発表場所
      Moscone Center, San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Optical fiber-based photomechanical molecular delivery system

    • 著者名/発表者名
      Koki Nakano, Shunichi Sato, Satoko Kawauchi, Hiroshi Ashida, Izumi Nishidate
    • 学会等名
      SPIE Photonics West 2014 Biomedical Optics
    • 発表場所
      Moscone Center, San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] フォトメカニカル波を用いたラットグリオーマへの経血管的薬剤輸送

    • 著者名/発表者名
      阿久津佑介,富山新太,佐藤俊一,森 健太郎,芦田 廣,寺川光洋
    • 学会等名
      第14回レーザー学会東京支部研究会
    • 発表場所
      東海大学(東京都港区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 深さ選択的薬剤送達を目指したフォトメカニカル波の集束法の開発

    • 著者名/発表者名
      島田卓一郎,佐藤俊一,川内聡子,芦田 廣,寺川光洋
    • 学会等名
      第25回慶應医用レーザー研究会例会
    • 発表場所
      慶応義塾大学(東京都新宿区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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