白血球から学ぶ濃度勾配下でのマイクロ水中推進機構とドラッグデリバリーへの機能応用

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K19918
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分90:人間医工学およびその関連分野
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 玉川 雅章 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (80227264)
• 研究期間 (年度): 2021-07-09 – 2024-03-31
• キーワード: 白血球 / 水中推進機構 / 濃度マランゴニ効果 / 走化性

研究成果の概要

本研究では，サイトカイン濃度勾配下での白血球の水中推進機構解明と新規DDS用マイクロ粒子開発を目的として，濃度勾配による水溶液中下で白血球の運動に着目し，光学顕微鏡下での白血球移動と濃度輸送の２次元計測，白血球の回転運動計測，白血球表面での濃度勾配による白血球駆動機構の解明を行い，(1)白血球膜上の濃度分布計測から濃度勾配下での水中推進の際に白血球が半回転運動していること，(2)１次元簡易理論モデル解析やサイトカイン濃度輸送のCFDシミュレーション解析結果から，白血球の半回転運動が水中推進に寄与していることが示唆された．

自由記述の分野

流体工学，生体医工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

白血球から免疫機構であるサイトカイン濃度勾配による水中推進の原理を学ぶことで，人体内の薬物搬送システム（ドラッグデリバリーシステム）への応用が可能となり，医療工学や製薬のみならずその移動の現象解明に貢献できる．