磁気駆動型医用マイクロロボットを用いた癌に対する超高温温熱療法に関する基礎的研究

私どもの用いるマイクロロボットは生体外から印加する磁場を駆動源とする最小でミリサイズの自立運動可能な磁気マイクロ・アクチュエータと、その位置を生体外で高精度・高感度で検出するセンサよりなるもので、生体内での医薬品の搬送や生体組織の採取、生体内情報発信などを目的として開発されている。私どもはこのマイクロロボットを用いて、癌組織の中でも特に放射線抵抗性である、壊死巣周辺の低酸素細胞領域を超高温で凝固、破壊する方法を考案してきた。最近の共同研究で、マイクロロボットの素材の性状および大きさを変えることによりマイクロ波印加により任意の温度に組織を加温し、標的組織を高温で凝固壊死させることが可能であることが判明した。本ロボットを用いての生体内加温の準備は未だ整っていないため、本年度はラジオ波焼灼療法(Radio-frequency ablation therapy : RFA)による成犬肝の超高温加温後の病理組織学的変化を検討した。使用した成犬は9頭で、開腹下に出力30Wで6分間のRFA、穿刺針先端100℃以上、を合計30回実施した。成犬を2時間後、24時間後、3日後、7日後に屠殺して肝臓を摘出し、標本を作製した。H-E染色上、RFA後の焼灼部は層構造を呈し、この層構造は直後から3日目までの間に3層から5層に変化していた。焼灼部辺縁では細胞萎縮、核の縮小化と核クロマチン濃縮などの形態変化が経時的に進行し、24時間以後の標本では周囲正常部と明瞭に区別されるようになった。定量評価ではRFA直後と2時間後、2時間後と24時間後の肝細胞密度増加、核縮小化が統計学的に有意であった。RFA後の焼灼部辺縁は、形態学的にも生化学的にもアポトーシスの条件を満たしていた。また加温領域以外の正常肝に変化はなく、この程度の範囲の加温であれば生体に問題ないことが判明した。

私どもの用いるマイクロロボットは生体外から印加する磁場を駆動源とする最小でミリサイズの自立運動可能な磁気マイクロ・アクチュエータと、その位置を生体外で高精度・高感度で検出するセンサよりなるもので、生体内での医薬品の搬送や生体組織の採取、生体内情報発信などを目的として開発されている。私どもはこのマイクロロボットを用いて、癌組織の中でも特に放射線抵抗性である、壊死巣周辺の低酸素細胞領域を超高温で凝固、破壊する方法を考案してきた。最近の共同研究で、マイクロロボットの素材の性状および大きさを変えることによりマイクロ波印加により任意の温度に組織を加温し、標的組織を高温で凝固壊死させることが可能であることが判明した。本ロボットを用いての生体内加温の準備は未だ整っていないため、本年度はラジオ波焼灼療法(Radio-frequency ablation therapy : RFA)による成犬肝の超高温加温後の病理組織学的変化を検討した。使用した成犬は9頭で、開腹下に出力30Wで6分間のRFA、穿刺針先端100℃以上、を合計30回実施した。成犬を2時間後、24時間後、3日後、7日後に屠殺して肝臓を摘出し、標本を作製した。H-E染色上、RFA後の焼灼部は層構造を呈し、この層構造は直後から3日目までの間に3層から5層に変化していた。焼灼部辺縁では細胞萎縮、核の縮小化と核クロマチン濃縮などの形態変化が経時的に進行し、24時間以後の標本では周囲正常部と明瞭に区別されるようになった。定量評価ではRFA直後と2時間後、2時間後と24時間後の肝細胞密度増加、核縮小化が統計学的に有意であった。RFA後の焼灼部辺縁は、形態学的にも生化学的にもアポトーシスの条件を満たしていた。また加温領域以外の正常肝に変化はなく、この程度の範囲の加温であれば生体に問題ないことが判明した。