高分解動態イメージングを可能にする超臨界ハイブリッドナノ結晶プローブの創生

Research Project

Project/Area Number	18038002
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Science and Engineering
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	名嘉節東北大学, 多元物質科学研究所, 助教授 (30344089)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	阿尻雅文東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (60182995) 大原智東北大学, 多元物質科学研究所, 助手 (00396532) 梅津光央東北大学, 工学部, 助教授 (70333846)
Project Period (FY)	2006
Project Status	Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help	¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000) Fiscal Year 2006: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000)
Keywords	バイオイメージング / 蛍光ナノ粒子 / 磁気ナノ粒子 / MRI / DDS
Research Abstract	本研究では、化合物半導体よりも多彩な蛍光体を作成できる金属酸化物を材料として、既存のプローブを凌駕する、多彩な発光波長を表現できる高寿命・高輝度なバイオイメージング対応蛍光金属酸化物ナノ粒子ライブラリーを作成し、分子結合因子を高活性のまま固定化させ、分子レベルのマルチイメージングに対応できる蛍光プローブライブラリーの創生をめざした。また、MRIやX線CTなどので体内動態を視覚化するための機能を付与するために、複合酸化物を用いたナノ粒子プローブの開発を行った。これまで、超臨界水を反応場として、有機分子を単層表面修飾した高性能・高結晶無機ナノ粒子の合成に成功している。その技術・知識をもとに、超臨界水熱合成法を用いて、水中良分散する有機-無機ハイブリッドナノ粒子を合成した。バイオイメージング・診断に応用が期待される蛍光ナノ粒子(酸化物)および磁気ナノ粒子(酸化物および水酸化物)を開発し、前者に関しては高輝度で生体に対して低侵襲性かつ長時間の励起光照射でも退光しない特性が得られた。一方、後者に関してもMRI造影剤として既存のものとは異なりプロトンの緩和特性が特異な磁気化合物ナノ粒子の合成にも成功している。また、DDSなど医療応用が期待されているマグネタイトのナノ粒子化にも成功した。表面修飾は、水酸基を持つ有機分子を用いた結果、長時間沈殿しない良水中分散の粒子を得ることに成功した。FTIR測定で、粒子表面に有機分子が存在することを確認した。超臨界水熱反応場を制御することにより、結晶構造・形状・粒径等をコントロールしつつ、in-situで結晶表面を有機(生体)分子修飾するメカニズムを明らかにすることができた。