Online Journal
電子ジャーナル
IF値: 1.878(2021年)→1.8(2022年)

英文誌(2004-)

Journal of Medical Ultrasonics

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2017 - Vol.44

Vol.44 No.Supplement

一般口演 工学基礎
マイクロバブル・ナノバブル

(S459)

電界誘起法により発生した治療用微小気泡の安定化の試み

An attempt to stabilize electrically induced microbubbles used for ultrasound therapy

常世 晶, 工藤 信樹

Akira TOKOYO, Nobuki KUDO

北海道大学大学院情報科学研究科

Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University

キーワード :

我々は微小気泡とパルス超音波を用いた細胞への薬剤・遺伝子導入技術であるソノポレーションについて基礎的な検討を行っている.In vitro実験では,細胞を培養したカバーガラスを微小気泡懸濁液に浸すことにより微小気泡と細胞を接着させて超音波照射を行っているが,細胞に付着する気泡の個数などを統一した条件でソノポレーションを行うことは困難であった.そこで我々は,2本の電極間に高周波電圧を印加することによる局所加熱や電気分解によって微小気泡を発生させる電界誘起法を用いて,直径10μm程度の微小気泡を1つ単位で作製し細胞へ付着させ,超音波照射により膜損傷が生じることを明らかにしてきた.しかし,本手法で発生させた気泡に内包される気体は可溶性で,周囲の水に溶解して数秒から数10秒で消失するため,やはり実験条件を統一するのが難しかった.そこで本報告では発生気泡の難溶化を目的とし,気泡に脂質のシェルを付加する方法について検討した結果を述べる.
電極として先端が鋭い歯科用注射針(30G)と先端が平坦な銅被覆線(直径約0.5 mm)を用い,先端間隔100~200μmで対向するように配置した.注射針としては,先端をリン脂質DSPC(1,2-distearoyl-sn-glycero-3-phosphocholine)のアルコール溶液に数10分浸漬してコーティングしたものと,何も処理していないものの2種類を用いた.周波数1 MHz,波数50波,電圧80 Vの矩形バースト波を電極間に加えたところ,脂質コーティングの有無によらず,直径1μm~5μmの微小気泡が発生した.コーティング無しの場合,注射針から発生した直径5μm未満の微小気泡はカバーガラスに付着する前,もしくは付着後数秒で消失した.これに対しコーティング有りの場合,同程度の大きさの気泡が数分から数10分間にわたり消失せず安定に存在していた.これは,注射針の先端に付着していた脂質が発生した微小気泡の表面をコーティングすることにより,気体の拡散が妨げられたためと考えられる.