光ピンセットを用いた超音波造影剤微小気泡の位置制御装置の開発
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概要
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超音波を照射することにより一時的に細胞膜の透過性を向上させるソノポレーションが注目されている.我々は,微小気泡が細胞に付着した状態で超音波を照射すると,一般的にはソノポレーションに用いられない短いパルス超音波でもソノポレーションが起きることを世界に先駆けて見いだし,ソノポレーションにおいて気泡が果たす役割について検討を行っている.微小気泡が細胞に与える作用と機序を明らかにするためには,気泡の大きさや細胞に付着する部位を制御して実験を行う必要がある.しかし,直径数ミクロンの微小気泡の位置を制御することは難しく,これまで十分な検討を行うことができなかった.そこで本研究では,気泡を光ビームで捕捉する光ピンセット装置の開発を行った.周囲の水よりも屈折率が小さな気泡を捕捉するため,空間位相変調器で作成したホログラムを用いてドーナツ形状の光ビーム(ラゲールガウシアンビーム)を発生した.その結果,光パワー1Wのとき半径2.5μmの気泡に対しておよそ20 pNの捕捉力が得られ,現在ソノポレーション研究に広く用いられている半径0.5-2.5μmの気泡位置の制御が十分可能であることを確認した.
- 2011-06-10
著者
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清水 孝一
北海道大学
-
工藤 信樹
北海道大学大学院情報科学研究科
-
工藤 信樹
東芝医技研
-
清水 孝一
群馬大学大学院工学研究科
-
清水 孝一
北海道大学 大学院情報科学研究科 生命人間情報科学専攻 生体システム工学講座 人間情報工学研究室
-
工藤 信樹
北海道大学 大学院情報科学研究科
-
奥山 学
北海道大学大学院情報科学研究科
-
工藤 信樹
Laboratory Of Biomedical Instrumentation And Measurement Graduate School Of Information Science And
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