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電場・温度場制御による細胞・組織の接触式不可逆エレクトロポレーション

研究課題

研究課題/領域番号 26249021
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 熱工学
研究機関九州大学

研究代表者

高松 洋  九州大学, 工学研究院, 教授 (20179550)

研究分担者 藏田 耕作  九州大学, 工学研究院, 准教授 (00368870)
Wang Haidong (WANG Haidong)  九州大学, 工学研究院, 助教 (30729405)
福永 鷹信  九州大学, 工学研究院, 技術職員 (60591196)
連携研究者 住本 英樹  九州大学, 大学院医学研究院, 教授 (30179303)
大屋 祐輔  琉球大学, 大学院医学研究科, 教授 (30240964)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
42,900千円 (直接経費: 33,000千円、間接経費: 9,900千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2015年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 31,070千円 (直接経費: 23,900千円、間接経費: 7,170千円)
キーワード不可逆エレクトロポレーション / 低侵襲治療 / 温度計測 / デバイス開発 / 微小電極 / 低電圧化 / アジュバント / 低侵襲医療 / 高電圧パルス利用 / 生体医工学 / 温度測定
研究成果の概要

本研究では印加電圧を大幅に低減した表在組織治療用の接触式不可逆エレクトロポレーションの開発を行った.電気パルス印加に伴う組織の温度上昇を計測および解析する方法,さらにラマンイメージングからタンパク質熱変性を計測する方法を確立した.次に,数値計算によって寸法形状を最適化した微小表面電極を実際に製作し,生体組織を模した試料に対して施術した.その結果,パルス印加条件を変えることによって所望の深さの細胞まで壊死させられること,薬剤の併用によって印加電圧を最大30%低減できることを明らかにした.

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Raman microspectroscopic detection of thermal denaturation associated with irreversible electroporation2017

    • 著者名/発表者名
      Kosaku Kurata, Takashi Yoshii, Yoshihiro Deguchi, Hiroshi Takamatsu
    • 雑誌名

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      巻: 111 ページ: 163-170

    • DOI

      10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.03.115

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of contact irreversible electroporation using a comb-shaped miniature electrode2017

    • 著者名/発表者名
      Shuto Yoshimatsu, Masahiro Yoshida, Kosaku Kurata, Hiroshi Takamatsu
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Science and Technology

      巻: 12 号: 2 ページ: JTST0023-JTST0023

    • DOI

      10.1299/jtst.2017jtst0023

    • NAID

      130006022854

    • ISSN
      1880-5566
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Irreversible electroporation: Medical application of intense electric pulses for sustainable health2016

    • 著者名/発表者名
      Kosaku Kurata, Hiroshi Takamatsu
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1717 ページ: 020002-020002

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Irreversible electroporation: Medical application of intense electric pulses for sustainable health2016

    • 著者名/発表者名
      Kosaku Kurata and Hiroshi Takamatsu
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: - ページ: 020002-020002

    • DOI

      10.1063/1.4943424

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Engineering approach to irreversible electroporation2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Takamatsu, Kosaku Kurata
    • 雑誌名

      Proceedings of the 16th International Heat Transfer Conference

      巻: IHTC15-KN05 ページ: 18-18

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 微小櫛形電極を利用した生体ファントムの非熱的不可逆エレクトロポレーション2018

    • 著者名/発表者名
      太田冬里,中島彬,藏田耕作,高松洋
    • 学会等名
      第30回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 接触式櫛形電極を用いた生体模擬組織の低電圧不可逆エレクトロポレーション2017

    • 著者名/発表者名
      吉松秀隼, 藏田耕作, 高松洋
    • 学会等名
      第54回日本伝熱シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effect of surfactant addition on the threshold of irreversible electroporation2017

    • 著者名/発表者名
      Keishiro Fukunaga, Kosaku Kurata, Hiroshi Takamatsu
    • 学会等名
      Ninth Asian Pacific Conference on Biomechanics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Pulse Repetition and Interval on Cell Mortality by Irreversible Electroporation2016

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yoshida, Shuto Yoshimatsu, Kosaku Kurata, Hiroshi Takamatsu
    • 学会等名
      The Fourth International Forum on Heat Transfer
    • 発表場所
      Sendai
    • 年月日
      2016-11-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of comb-shaped miniature electrode for contact irreversible electroporation2016

    • 著者名/発表者名
      Shuto Yoshimatsu, Masahiro Yoshida, Kosaku Kurata, Takanobu Fukunaga, Hiroshi Takamatsu
    • 学会等名
      The 27th International Symposium on Transport Phenomena (ISTP27)
    • 発表場所
      waikiki
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 不可逆的電気穿孔による生体擬似組織の電気的特性の変化2016

    • 著者名/発表者名
      藏田耕作,中村小春,福永鷹信,王海東,高松洋
    • 学会等名
      第53回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      大阪府
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Irreversible Electroporation: Medical Application of Intense Electric Pulses for Sustainable Health2015

    • 著者名/発表者名
      Kosaku Kurata, Hiroshi Takamatsu
    • 学会等名
      ICE-SEAM 2015
    • 発表場所
      Solo, Indonesia
    • 年月日
      2015-11-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 不可逆エレクトロポレーションを利用した非熱的な細胞電壊療法2015

    • 著者名/発表者名
      藏田耕作
    • 学会等名
      九州伝熱セミナーin由布院
    • 発表場所
      大分県由布市
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Contact Irreversible Electroporation for a Less-Invasive Tissue Ablation2015

    • 著者名/発表者名
      Kosaku Kurata, Hiroshi Takamatsu
    • 学会等名
      Twelfth International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      Sendai
    • 年月日
      2015-10-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エレクトロポレーションにおけるパルス印加条件が細胞膜破壊に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      岡田伸,中村小春,吉松秀隼,吉田将大,福永鷹信,藏田耕作,高松洋
    • 学会等名
      第26回バイオフロンティア講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2015-10-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Feasibility Study on Contact Irreversible Electroporation for Superficial Tumor Treatment by Using Miniature Electrodes2015

    • 著者名/発表者名
      Kosaku Kurata, Manabu Sato, Takanobu Fukunaga, Hiroshi Takamatsu
    • 学会等名
      Eighth Asian Pacific Conference on Biomechanics
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エレクトロポレーションによる細胞致死率に及ぼすパルス条件および浸透圧の影響2015

    • 著者名/発表者名
      吉松秀隼,吉田将大,藏田耕作,福永鷹信,高松洋
    • 学会等名
      日本機械学会2015年度年次大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 不可逆エレクトロポレーションによる細胞壊死に関する生体ファントム実験と数値シミュレーションの比較2015

    • 著者名/発表者名
      吉田将大,吉松秀隼,藏田耕作,福永鷹信,高松洋
    • 学会等名
      日本機械学会2015年度年次大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 微小表面電極を用いた接触式不可逆エレクトロポレーションに関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      藏田耕作,佐藤学,福永鷹信,高松洋
    • 学会等名
      第51回九大生体材料・力学研究会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 不可逆エレクトロポレーションによる細胞壊死領域の評価-生体ファントムを用いた実験と解析の比較-2015

    • 著者名/発表者名
      吉田将大,吉松秀隼,藏田耕作,福永鷹信,高松洋
    • 学会等名
      日本機械学会九州学生会第46回卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      福岡県北九州市
    • 年月日
      2015-03-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] エレクトロポレーションにおけるパルス印加条件が細胞致死率に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      吉松秀隼,吉田将大,藏田耕作,福永鷹信,高松洋
    • 学会等名
      日本機械学会九州学生会第46回卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      福岡県北九州市
    • 年月日
      2015-03-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Study on contact irreversible electroporation using miniature electrode2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤学,藏田耕作,福永鷹信,高松洋
    • 学会等名
      第3回バイオメカニクス研究センター&エレクトロニクス実装学会九州支部合同研究会
    • 発表場所
      福岡県福岡市
    • 年月日
      2015-02-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 微小表面電極による接触式不可逆エレクトロポレーションの低電圧化に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      藏田耕作,佐藤学,福永鷹信,高松洋
    • 学会等名
      第27回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      新潟県新潟市
    • 年月日
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 不可逆エレクトロポレーションにおける電極先端形状が腫瘍除去と熱的損傷に与える影響の解析2015

    • 著者名/発表者名
      春日陽介,藏田耕作,高松洋
    • 学会等名
      第27回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      新潟県新潟市
    • 年月日
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Numerical and Experimental Studies on Irreversible Electroporation for Tumor Treatment2014

    • 著者名/発表者名
      Kosaku Kurata, Hiroshi Takamatsu
    • 学会等名
      The 4th Japan-Switzerland Workshop on Biomechanics
    • 発表場所
      三重県伊勢市
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 不可逆エレクトロポレーションによる固形腫瘍の低侵襲治療法に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      藏田耕作, 高松洋
    • 学会等名
      第50回九大生体材料・力学研究会
    • 発表場所
      福岡県福岡市
    • 年月日
      2014-08-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 不可逆エレクトロポレーションによる非熱的療法2014

    • 著者名/発表者名
      藏田耕作, 福永鷹信, 高松洋
    • 学会等名
      第3回臨床熱工学研究会
    • 発表場所
      福岡県福岡市
    • 年月日
      2014-06-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 不可逆エレクトロポレーションが生体組織の電気的特性に与える影響2014

    • 著者名/発表者名
      藏田耕作, 松下将大, 福永鷹信, 高松洋
    • 学会等名
      第51回日本伝熱シンポジウム
    • 発表場所
      静岡県浜松市
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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