がん治療のための音波感受性薬剤｜気泡化のダイナミクスを検証【衝撃波の可視化】

本動画では、がん細胞破壊を目的とするPCND（phase change nano droplet）を気泡化させるための、衝撃波の伝播を可視化しています。
■撮影協力
東京大学 医用精密工学研究室　
中川 桂一 先生
【実験の目的】
実験では、薬剤（ドラッグデリバリーシステム：DDS）を用いたがん治療の検証を目的としています。
薬剤であるPCND（フェイズ・チェンジ・ナノドロップレット：音波感受性薬剤）へ衝撃波を伝播させ気泡化することで、がん細胞破壊を促進します。
本研究では、PCNDが気泡化するメカニズムを解明することを主目的としています。
【実験環境】
PCND粒径：500～600nm
気泡化したPCND：数μm
二重の容器：外側20mm（水）内側10mm（PCND溶液）
【実験の手順】
・外側容器内に満たされている水にNd:YAGレーザー（波長：1064nm 120mJ）を照射
・レーザー誘起アブレーションにより、プラズマと気泡が発生
・急激な膨張により発生する衝撃波が、放射状に伝播（水中での伝播速度：約1500m/s）
・衝撃波が上部内側容器に伝播し、PCND溶液の波面で反射して下へ
・伝播した衝撃波によってPCNDが気泡化
【可視化映像】
・気泡化した水が破裂した際に発生する衝撃波をシュリーレン法で可視化
・シュリーレン法で可視化された衝撃波をハイスピードカメラで撮影（1秒間に100万コマ、画素数924×768px）
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実験に使用した製品
■システムシュリーレンSS series
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