古谷 飛鳥, 野﨑 浄信, 追立 理喜, 桝田 晃司, UNGA Johan, 鈴木 亮, 丸山 一雄

Asuka FURUTANI, Kiyonobu NOZAKI, Riki OITATE, Kouzi MASUDA, Johan UNGA, Ryo SUZUKI, Kazuo MARUYAMA

¹東京農工大学大学院生物システム応用科学府, ²帝京大学薬学部

¹Graduate School of Bio-Applications and Systems Engineering, Tokyo Univ. of Agriculture and Technology, ²Faculty of Pharma-sciences, Teikyo Univ.

キーワード :

【はじめに】
　我々は，超音波と微小気泡を用いたドラッグデリバリー技術として，微小気泡の能動制御［1,2］方法の確立に取り組んでいる．これまでの成果により，薬物保持機能を持つ微小気泡［3］を使用し，人工流路内での動態制御を報告してきた．しかし，今回対象とした微小気泡の粒径分布は直径2 μm以下のものが大半を占め，作用する音響放射力が小さく，高い誘導率を確認することが困難であった．そこで本研究では血管形状を考慮した音場形状の調整と，これまで提案されてきた微小気泡の振動に関する理論［4］との関連を網羅的に試行し，得られた条件を基に微小気泡の誘導効率向上を試みたので報告する．
【方法】
　直径が1μm以下の微小気泡は光学観測が困難であるため，その表面に付着させた蛍光物質DiOを観測することで挙動観察を行った．実験系をFig.1に示す．中心周波数3 MHzの平板振動子または2次元アレイトランスデューサ（256 ch）を，水中に設置した人工血管流路に対して照射し，水面上部に設置した蛍光顕微鏡により微小気泡の挙動を観測した．微小気泡の誘導率は，Y字型流路の分岐後にそれぞれ関心領域を設定し，両者の輝度を濃度に変換し，比較を行うことで評価した．
【結果】
　流速 30 mm/s で流れる気泡の懸濁液に対し，最大音圧200 kPa-ppの条件で音波を連続照射した．振動子と流路の位置関係は距離d = 65 mm，俯角 θ = 30°とした．懸濁液の濃度を30～250 μg lipid /mlの範囲で変化させたところ，最大で80 ％を超える気泡を任意の流路に誘導できることを確認した．音波照射時の気泡を蛍光顕微鏡で観察したときの様子をFig.2に示す．これは従来の気泡の誘導結果と比べ大きな進展であり，振動条件と音場形状を考慮することで誘導効率が大幅に向上した．
【参考文献】
［1］Koda R, Koido J, Ito T, et al.: Jpn. J. Appl.Phys. 52, 2013.
［2］Wada H, Koido J, Miyazawa S, et al.: Jpn. J. Appl. Phys. 55, 2016.
［3］Omata D, Negishi Y, Suzuki R, et al.: J. Drug Target, 20, 2012.
［4］Yasui K, Lee J, Tuziuti T, et al.: J. Acoust. Soc. Am., 126, 2009.