Study on the multi-functionalization and control of micron-scale bubbles

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H03171
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Fluid engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Takagi Shu 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30272371)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 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, 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), 准教授 (70700011) ; 東 隆 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (90421932)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: マイクロバブル / 超音波 / 医療応用 / ドラッグデリバリーシステム / ベシクル / バブルクラスター / マイクロチャネル / マイクロフルイディクス

Outline of Final Research Achievements

In the present study, as one of the medical applications using microbubbles, we have developed a method to generate microbubble-encapsulated vesicles containing microbubbles which can be available for the drug delivery system and a method to control these vesicles using ultrasound field. First, we developed the method using oil-water interface passage method and succeeded in generating microbubble-encapsulated vesicles more stably than conventional methods. We also succeeded in capturing the generated microbubble-containing vesicles in a standing sound field. In addition, we have developed a basic technology for generating microbubble-encapsulated vesicles using a flow-focus type microchannel as a method for stably generating equally-sized vesicles.

Free Research Field

流体工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で対象としている薬物搬送担体は，通常用いられる数十ナノメートルの小さな粒子ではなく，その100倍程度大きいミクロンスケールのマイクロバブル内包ベシクルである，内包されたマイクロバブルを体外から照射させた超音波で制御し，ベシクルの膜を破壊することにより，薬物放出を局所で可能にすれば，従来のものに比べ，一度に大量の薬剤を局所的に送りこむことが可能となる．そのための基礎技術として，マイクロバブル内包ベシクルを安定に作り出す技術の開発は重要な学術的及び社会的意義を持つ．