生体物質の磁場配向と血栓への磁場効果に関する研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05858127
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 岩坂 正和 九州大学, 工学部, 助手 (90243922)
• キーワード: 血栓線維素溶解 / 磁場効果 / 磁場配向 / フイブリン / 反磁性物質 / 酵素反応 / 勾配磁場 / 磁性微粒子

研究概要

本研究では、血液凝固・血栓線維素溶解に及ぼす8Tの強磁場の影響の有無を明らかにする事を目的とし、特に酵素プラスミンによる血栓線維素(フイブリン)の溶解反応について調べた。フイブリン平板中での溶解過程に8T磁場を印加した場合磁気力が最大の場所において90%のフイブリン溶解量増加が認められた。さらに、反磁性液体である溶液に水平方向の磁気力が作用した結果、溶液の水面が傾斜を持ち水が磁場の弱い方向へ這い登る現象、すなわち水の水面が磁場により二分される現象を見い出した。磁気力の作用によりプラスミンを含んだ溶液が穴の外のフイブリン・ゲルの表面に広がっていくことにより、浸食されるフイブリンの面積は増加する。このメカニズムにより、フイブリン溶解量が顕著に変化したと考えられる。また、8T磁場中で凝固したフイブリン平板において、楕円形の溶解パターンの出現、およびフイブリン溶解量の増加が観察された。溶液中の高分子が磁場中においてどのようなふるまいを示すかについて計算機実験を行った結果、フイブリン・ポリマが勾配磁場で並進運動を行い濃度変化が生じることを明らかにした。基質の局所的濃度変化は酵素反応の進行に影響を与えるため、フイブリンや水などの反磁性物質が強磁場中において受ける力学的作用が酵素反応への磁場効果を引き起こすと考えられる。反磁性物質の磁場配向に関連し、磁性微粒子がフイブリンの磁場配向に与える影響について調べるため、磁性微粒子を混入したフイブリン・ゲルの観察を行った結果、磁性微粒子のクラスタとフイブリン・ポリマがそれぞれ磁場配向する際に回転運動の競合が生じることを見い出した。

研究成果

• [文献書誌] 上野照剛: "燃焼とガス流への磁場効果の実験とシミュレーション" 日本応用磁気学会誌. 17-2. 597-600 (1993)
• [文献書誌] 岩坂正和: "フイブリンの磁場配向における磁性微粒子の影響" 日本応用磁気学会誌. 17-2. 593-596 (1993)
• [文献書誌] S.Ueno: "Properties of Diamagnetic Fluid in High Gradient Magnetic Fieds" Journal of Applied Physics. (1994)
• [文献書誌] S.Ueno: "Redistribution of Dissolved Oxygen Concentration Under Magnet Fields up to 8T" Journal of Applied Physics. (1994)
• [文献書誌] S.Ueno: "Early Embryonic Development of Frogs under Intense Magnetic Fields up to 8T" Journal of Applied Physics. (1994)
• [文献書誌] M.Iwasaka: "Effects of Magnetic Fields on Fibrinolysis" Journal of Applied Physics. (1994)
• [文献書誌] S.Ueno: "Simulation of a Magnetic Curtain Based on Molecular Dynamics" Appied Electromagnetics in Materials. 5. 431-434 (1994)
• [文献書誌] M.Iwasaka: "Effects of Magnetic Fieldson Fibrin Polymerization and Dissolution of Fibrin" Appied Electromagnetics in Materials. 5. 435-438 (1994)
• [文献書誌] S.Ueno: "Dynamic Behavior of Gas Flowin Gradient Magnetic Fields" IEEE Trans.on Magnetics. MAG-29 No.6. (1993)
• [文献書誌] S.Ueno: "Effects of Magnetic Fields on Fibrin Polymerization and Fibrinolysis" IEEE Trans.on Magnetics. MAG-29 No.6. (1993)
• [文献書誌] S.Ueno: "Early Embryonic Development of Xenopus Laevis in 8T and 40nT Magnetic Fields" Proceedings of the 15th IEEE EMBS. 15. 1457-1458 (1993)
• [文献書誌] M.Iwasaka: "Dissolution of Fibrin Formed in Magnetic Fields up to 8T" Proceedings of the 15th IEEE EMBS. 15. 1455-1456 (1993)