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Development of imaging probes emitting radiation and fluorescence in a single molecule unit

Research Project

Project/Area Number 21H01862
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 31010:Nuclear engineering-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

Yoshimura Takashi  大阪大学, 放射線科学基盤機構附属ラジオアイソトープ総合センター, 教授 (90323336)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 兼田 加珠子 (中島加珠子)  大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (00533209)
永田 光知郎  大阪大学, コアファシリティ機構, 技術職員 (10806871)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2021: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
Keywords発光 / 放射線 / イメージングプローブ / 放射性核種 / RI
Outline of Research at the Start

放射線と蛍光は両者とも高感度分析が出来る手法である。放射線と蛍光とを共に示す化合物は、それぞれの手法の利点を活かせるプローブとなる。本研究では、腫瘍等への画期的な診断薬開発の基盤となる放射線と蛍光の2つの高感度プローブの機能を1つのユニット内にもつ化合物を合成、生体内で使用できるバイモダルプローブを開発する。この目的のために、本研究では放射線診断薬および治療薬になるテクネチウム、レニウム、ランタノイド、アクチノイドをもつ分子ユニットが蛍光と放射線を発する化合物を合成し、細胞毒性について研究する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, the synthesis of pH-responsive luminescent complexes to obtain fundamental knowledge on the construction of complex emitting radiation and luminescence in a metal complex unit.In addition, the biotoxicity of hexanuclear rhenium cluster complexes with high X-ray absorption capacity was investigated for the construction of complexes that can form excited triplet states upon excitation, the energy transfer from the excited triplet state to oxygen molecules. Furthermore, the ligand that can effectively chelate to a metal ion with a large ionic radius has been studied.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

環境応答性発光を示す錯体の合成に成功し、同タイプの錯体でも配位子の酸解離定数を配位子の窒素原子の数を変えることにより、幅広いpHに対応できることを明らかにした。発光性をもつレニウム金属クラスターが光照射により1重項酸素を生成し、毒性の向上することがわかった。また、安定にキレートする配位子の開発にも成功した。これらの結果は、医学利用できる蛍光と放射線を1ユニット内で示す錯体開発への指針になると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Luminescence Color and Intensity Changes of Nitridorhenium(V) Complexes Induced by Protonation/Deprotonation on the Bidentate Azolylpyridine Ligands2023

    • Author(s)
      Miyamoto Sodai、Nagata Kojiro、Yoshimura Takashi
    • Journal Title

      Inorganic Chemistry

      Volume: 62 Issue: 43 Pages: 17641-17653

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.3c02149

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tuning the Ground- and Excited-State Redox Potentials of Octahedral Hexanuclear Rhenium(III) Complexes by the Combination of Terminal Halide and N-Heteroaromatic Ligands2022

    • Author(s)
      Yoshimura Takashi、Nishizawa Hayato、Nagata Kojiro、Ito Akitaka、Sakuda Eri、Ishizaka Shoji、Kitamura Noboru、Shinohara Atsushi
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 7 Issue: 30 Pages: 26965-26982

    • DOI

      10.1021/acsomega.2c03834

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthesis, Structures, and Equilibrium Reactions of La(III) and Ba(II) Complexes with Pyridine Phosphonate Pendant Arms on a Diaza-18-crown-6 Ether2022

    • Author(s)
      Kazuaki Baba, Kojiro Nagata, Tatsuo Yajima, Takashi Yoshimura
    • Journal Title

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      Volume: 95 Issue: 3 Pages: 466-475

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210414

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Luminescence and Redox Properties of Octahedral Hexanuclear Rhenium Complexes with Terminal N-Heteroaromatic Ligands2023

    • Author(s)
      Takashi Yoshimura, Hayato Nishizawa, Kojiro Nagata, Akitaka Ito, Eri Sakuda, Shoji Ishizaka, Noboru Kitamura, Atsushi Shinohara
    • Organizer
      25th International Symposium on the Photochemistry and Photophysics of Coordination Compounds
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オキシド架橋レニウム(VII)錯体の合成と反応性2023

    • Author(s)
      宮本颯大, 永田光知郎, 吉村 崇
    • Organizer
      錯体化学会第73回討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 核医学のためのホスホン酸ピリジンアームを持つ12員環配位子が配位したランタノイド錯体の合成と性質2023

    • Author(s)
      浜崎健太、馬場一彰、永田光知郎、吉村 崇
    • Organizer
      錯体化学会第73回討論会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Synthesis and Properties of Pyrazine or 4,4'-bipyridine Bridged Octahedral Hexanuclear Rhenium Cluster Dimer2022

    • Author(s)
      Takashi Yoshimura, Motohiro Nakano, Kojiro Nagata
    • Organizer
      錯体化学会第72回討論会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Stability of a Series of the Rare-earth Complexes with Nonadentate Ligands Having Three Picolinic Acid Arms2022

    • Author(s)
      Kojiro Nagata, Yota Ishida, Tatsuo Yajima, Takashi Yoshimura
    • Organizer
      錯体化学会第72回討論会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] アゾール配位子をもつニトリドレニウム(V)錯体の合成と配位子のプロトン付加/脱離による発光の変化2022

    • Author(s)
      宮本颯大、永田光知郎、吉村 崇
    • Organizer
      錯体化学会第72回討論会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 新規ホスホン酸ピリジンアームを持つ大環状配位子とそのLa(III)、Ba(II)錯体の合成と物性2021

    • Author(s)
      馬場一彰、永田光知郎、矢島辰雄、吉村崇
    • Organizer
      錯体化学会第71回討論会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] アルキニルピリジンを持つ八面体型レニウム六核錯体の合成と発光特性2021

    • Author(s)
      西澤颯人、永田光知郎、吉村崇
    • Organizer
      錯体化学会第71回討論会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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