JP2010082244A - 細胞活性度低減方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】薬剤の投与や外科的な摘出手段を講じることなく細胞の活性度を低減させる。
【解決手段】細胞に周波数３０ＧＨｚ〜３ＴＨｚの電磁波を照射させて、細胞の活性度を低減させる。
【選択図】図１
【解決手段】細胞に周波数３０ＧＨｚ〜３ＴＨｚの電磁波を照射させて、細胞の活性度を低減させる。
【選択図】図１
Description
本発明は、細胞の活性度を低減させる方法及びその装置に関するものである。
細胞活動を抑制するものとして、血管収縮剤が知られており、また、特開２００１−２２０３５５号公報には肥満細胞活性化抑制剤が示されている。
ところで、最も活性度を低減させたい細胞はガン細胞である。ガン細胞の摘出には高度な医療技術が必要で多くの危険が伴う上に、ガン細胞が広範囲に点在した場合、より緻密な外科処理技術を求められ、危険度は更に高くなる。一方、抗がん剤の投与に関しては、嘔吐、強い倦怠感、だるさ、脱毛などの副作用があり、患者に与える苦痛は想像を絶するものである。
このためにガン細胞の活動を停止もしくは休止させることができるような細胞活性度低減方法及びその装置が強く求められている。
特開２００１−２２０３５５号公報
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、薬剤の投与や外科的な摘出手段を講じることなく細胞の活性度を低減させることができる細胞活性度低減方法及びその装置を提供することを課題とするものである。
上記課題を解決するために本発明に係る細胞活性度低減方法は、細胞に周波数３０ＧＨｚ〜３ＴＨｚの電磁波を照射させて、細胞の活性度を低減させることに特徴を有しており、本発明に係る細胞活性度低減装置は、細胞活性度低減用である周波数３０ＧＨｚ〜３ＴＨｚの電磁波を照射する電磁波照射手段を有していることに特徴を有している。
３０ＧＨｚ〜３ＴＨｚの周波数帯を有するミリ波、テラヘルツ光を目的の細胞に照射することでその細胞の活性度を低減させるものである。皮膚表面や喉、鼻腔、内臓表面など、部位によっては外科的な手段を講じる必要がないため危険性は低下し、患者に与える苦痛も大きく軽減することができるものであり、また副作用を招くこともない。
電磁波照射による細胞活性度低減の効果検証試験などにおいては、電磁波の照射対象である細胞または電磁波の照射対象である細胞用の培養液の電気抵抗を測定する電気抵抗測定手段と、該電気抵抗測定手段で測定された電気抵抗値を表示する表示手段とを備えたものとしたり、電磁波の照射対象である細胞用の培養液のｐＨを測定するｐＨ測定手段と、該ｐＨ測定手段で測定されたｐＨ値を表示する表示手段とを備えたものとするのが好ましい。
本発明は、周波数３０ＧＨｚ〜３ＴＨｚの電磁波を細胞に照射することで細胞の活性度を低減させるものであり、副作用を引き起こすなどの影響を起こすことなく、安全に細胞の活性度を低減することができる。
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明すると、図１は本発明に係る細胞活性度低減装置の主要部を示しており、直径２０ｍｍ程度の円筒状のハウジング１内に電磁波照射部２を配して、この電磁波照射部２からの電磁波をハウジング１に設けた直径２ｍｍ程度の開口部１０から外部に出力できるようにしてある。
上記電磁波照射部２には、５０ＧＨｚの電磁波（ミリ波）を照射することができる発光ダイオードを用いているが、この周波数に限定されるものではなく、３０ＧＨｚ〜３ＴＨｚのミリ波からテラヘルツ波領域のものを照射することができるものであればよく、さらには上記波長域の電磁波を照射することができるものであれば、発光ダイオードに限るものではない。
また、ここでは切替スイッチ６を用いることで、パルス点灯制御装置５によるパルス点灯と、電源４と電磁波照射部２とを直結した連続点灯とを切り替えることができるようにしているとともに、タイマー７によって照射時間を制御することができるようにしている。
図２は上記電磁波照射による細胞活性度低減の効果検証試験に好適に用いることができるものを示しており、図中１２は電磁波の照射対象である細胞を培養液とともに保持する細胞保持部であり、上記細胞にはその電気電気抵抗を測定する電気抵抗測定部８及び測定した電気抵抗値を表示する電気抵抗値表示部９とを接続している。また、上記培養液のｐＨを測定するｐＨ測定部１０と測定したｐＨ値を表示するｐＨ値表示部１１とを接続している。図中１３はｐＨ測定部におけるセンシング部である。
図３に電気抵抗測定部８の詳細を示す。細胞１５と培養液１６とを満たした細胞保持部１２内面の対向する２面に供給用電極１４を配置して、電源１８から供給用電極１４に一定電流を供給することで、電解質である培養液１６中に一定電流を通し、細胞保持部１２内に配した検知電極１７で培養液中の電圧変化を検知する。そして一定電流値と、検知電極１７から得られた電圧値とを抵抗算出部１９に入力し、細胞保持部１２内の抵抗値を算出し、細胞電気抵抗表示部９に表示する。
細胞保持部１２内の細胞の個数が増加する、もしくは形状が拡大すると細胞保持部１２内全体の抵抗値が大きくなる。逆に細胞の個数が減少する、もしくは形状が収縮すると細胞保持部１２内全体の抵抗値は小さくなる。抵抗値を測定することによって細胞の活性度の変化を確認できる。
電気抵抗測定部８は、上記構成のものに限定されるものではない。培養液中の抵抗値が測定できるものであればどのようなものであってもよく、例えば、図４(a)に示すように細胞保持部１２内面の対応する２面に夫々供給用電極１４と検知電極１７を交互に配置したり、図４(b)に示すように、細胞保持部１２内面の対向する２面の各々に、供給用電極１４と検知用電極１７を同心円上に配置したりしても良い。
また、供給電極１４には一定電流をかけるとしたが、供給電極１４に一定電圧をかけて、検知電極１７で電流変化を検知して抵抗を算出するようにしてもよい。
細胞保持部１２に満たす液体として培養液を示したが、細胞にも因るが短時間の測定であれば他の液体でも可能な場合もあるために、培養液に限るものではない。
また細胞保持部１２は、１区画である必要はなく、図５に示すように複数区画（図示例は３０区画）の細胞保持部１２を有するものも好適に用いることができる。複数種類の細胞に前記波長域の電磁波を照射する場合や、再現性の確認のために同じ種類の細胞に照射する場合において、細胞保持部１２が複数区画あると、同時に種々の検討ができる等の利点がある。
次に具体実施例について説明する。電磁波を照射する細胞としてファイブロブラストを用い、細胞保持部１２に２区画を有するものを用いて、両区画に２つに分けた細胞及び培養液を入れ、一方の区画内の細胞は電磁波照射を行って変化を観測する検体とし、もう一方の区画内の細胞はコントロール用の検体とした。
そしてこの細胞保持部１２を含む細胞活性度低減装置を照射終了時まで温度３７℃、湿度１００％、ＣＯ2５％に保ったＣＯ2インキュベータ内に設置し続けた。
また、細胞保持部１２内の細胞を安定させるためにインキュベータ内に設置して７０分間放置した後、細胞保持部１２内の抵抗値の測定を開始し、抵抗値の測定を１０分行った後、５０ＧＨｚの電磁波の電磁波照射を１２０分間行った。
この時の細胞保持部１２中の抵抗値変化を図６に示す。上記電磁波照射は、図６では８０分〜２００分の間に相当する。その後、照射を止めて１２０分（図６では１９０分の位置から３２０分の間に相当する）経過観測を行った。図６に示した抵抗値は、初期値を１とした相対変化量の比で示しているため単位は無い。尚、この抵抗値比は１分間毎にプロットしている。
図６から明らかなように、電磁波を照射した検体の抵抗値比イと、電磁波を照射しなかったコントロール用の検体の抵抗値比ロは、電磁波を照射するまではどちらも同じ推移を示した。しかし電磁波を照射して約５分後から、照射側の細胞のみに急激な抵抗値の減少が起りはじめた。その後２０分〜２５分程度かけて抵抗値は下がり続け、その後約２０分間抵抗値は下がった状態のままほぼ抵抗値を変化させずに推移した。その後、序々に抵抗値の上昇がみられるが、約１５分後に上昇は停止した。そして照射側の細胞の抵抗値比イは、コントロール用の細胞の抵抗値比ロと比較して抵抗値自体は低い状態を維持したまま、コントロールの細胞と同様の変化の推移がみられた。
これより、電磁波の照射で細胞の活性度を低減させることが確認できた。この変化は、突発的な変化でなく経時的に抵抗値が減少しているため、機器のノイズなどによる変化でないことがわかる。
また、電磁波照射部２として、３０ＧＨｚ〜３ＴＨｚの範囲内で異なる周波数の電磁波を照射しても、程度の違いがあるとはいえ、ほぼ同様の結果を得ることができたのに対し、３０ＧＨｚよりも長い波長の電磁波及び３ＴＨｚよりも短い波長の電磁波を照射した場合は、有意な抵抗値の変化が見られなかった。
１ ハウジング
２ 電磁波照射部
２ 電磁波照射部
Claims (4)
- 細胞に周波数３０ＧＨｚ〜３ＴＨｚの電磁波を照射させて、前細胞の活性度を低減させることを特徴とする細胞活性度低減方法。
- 細胞活性度低減用である周波数３０ＧＨｚ〜３ＴＨｚの電磁波を照射する電磁波照射手段を有していることを特徴とする細胞活性度低減装置。
- 電磁波の照射対象である細胞または電磁波の照射対象である細胞用の培養液の電気抵抗を測定する電気抵抗測定手段と、該電気抵抗測定手段で測定された電気抵抗値を表示する表示手段とを備えていることを特徴とする請求項２記載の細胞活性度低減装置。
- 電磁波の照射対象である細胞用の培養液のｐＨを測定するｐＨ測定手段と、該ｐＨ測定手段で測定されたｐＨ値を表示する表示手段とを備えていることを特徴とする請求項２または３記載の細胞活性度低減装置。
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