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

(S461)

マイクロバブルの周囲分子膜形成と超音波による崩壊の関係

Relationship between adsorption of monolayer on microbubbles and destruction under ultrasound exposure

谷村 望美, 中田 真希子, 小山 大介, KRAFFT Marie Pierre

Nozomi TANIMURA, Makiko NAKATA, Daisuke KOYAMA, Marie Pierre KRAFFT

1同志社大学超音波医科学研究センター, 2Institut Charles Sadron, CNRS(National Centre of Scientific Research)

1Medical Ultrasound Research Center, Doshisha University, 2Institut Charles Sadron, CNRS(National Centre of Scientific Research)

キーワード :

【目的】
マイクロバブルは超音波造影剤や薬物・遺伝子キャリアとして幅広く用いられており,超音波照射によるその振動・破壊特性を知ることは極めて重要である.これらのマイクロバブルのほとんどは血中での溶解を防ぐため周囲を界面活性剤等の分子膜で覆われている.本報告では,バブル周囲への分子膜の形成に着目しながら,バブルの崩壊に必要な超音波音圧閾値について検討を行った
【方法】
バブルの周囲分子膜として界面活性剤Pluronic F68を用いた.脱気した分子膜溶液で満たした実験セル中において,電気分解によって半径10~200μmのバブルをガラス基板上に作成した.バブル作成後,溶液中に存在する分子は徐々にバブル周囲に吸着し始め,表面張力の変化によりガラス基板とバブルの接触角が変化した.実験セルの底面に設置した超音波振動子より,周波数38.8 kHzの正弦波15波を送波し,気泡の挙動を高速度ビデオカメラで観測した.照射音圧を徐々に増加させながら,気泡の崩壊が観測されるまでこれを繰り返した.
【結果と検討】
超音波照射に伴い基板とバブルの接触角が変化し,周囲分子膜の剥離が確認された.図は分子膜溶液中でのバブルと,比較のため行った純粋な脱気水中でのバブルについて,バブルの半径と崩壊に要する音圧閾値の関係を表している.両バブル共に半径70μm付近で音圧閾値が最小であり,共振条件下において最も低い音圧でバブルが崩壊したと考えられる.一方で,膜の有無による崩壊音圧閾値に大きな差は見られず,この原因として,崩壊時においてバブルの振動によって分子膜が剥離していたためと考えられる.
【結論】
マイクロバブルへの分子膜の吸着・剥離およびその崩壊を光学的に観測し,分子膜が気泡崩壊に要する音圧閾値について検討した.超音波振動によって,一度形成されたバブル周囲の分子膜は剥離することが確認され,それによって分子膜の有無による気泡崩壊に必要な音圧閾値に大きな差は見られなかった.今後分子膜吸着・剥離の定量的評価を行う予定である.