デキストラン-マグネタイト磁性流体の生体内挙動と代謝

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07680938
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Nagoya Institute of Technology
• Principal Investigator: 花市 敬正 名古屋工業大学, 工学部・電気情報工学科, 助手 (90252311)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川口 健 名古屋工業大学, 工学部・電気情報工学科, 講師 (80144195) ; 丸野 重雄 名古屋工業大学, 工学部・電気情報工学科, 教授 (60024204)
• Keywords: 生体適合性磁性流体 / 磁性酸化鉄超粒子 / デキストラン / 核磁気共鳴 / MRI造影剤 / 電子線回折法 / 大食細胞

Research Abstract

1.新たに、デキストランにカルボキシル(CM)基及びジエチルアミノ(EA)基を導入したデキストラン誘導体CMEAD(置換度、CM,EA共それぞれ0.1〜0.37)を用いた磁性流体CMEADMを合成した。X線回折から求めたマグネタイトの粒径は5〜10nmの範囲にあった。通常の保存濃度(1mol/ml)では置換度の高いDMほどゲル状になる傾向がある。
2.動物投与実験において、CMEADMの血液からの代謝速度はATDM、CMDMより遅くなることがNMR測定からわかった。しかし、置換度(0.25、0.1)のCMEADMのように半減期が30分前後と速くなるものもあった。また、NMR測定からDMは肝臓と脾臓に殆ど取り込まれ2〜4日で、その緩和時間が投与前と変わらなくなった。
3.電子顕微鏡と光学顕微鏡による形態学的観察ではNMR測定と同様に肝臓と脾臓に分布しているが、2週間後のこれらの臓器にもDMが認められNMR測定との違いがあった。
4.電子線回折法により細胞内に取り込まれたマグネタイト粒子の代謝を追跡し、ほとんどの粒子は酸化鉄のままであったが、1〜2週間後では一部α酸化鉄になっていることが確認できた。どのような作用を受けているかは不明である。
5.今後の展開として、(1)新たに合成したDMは化学分析や基本物性の測定をおこなう。(2)NMR測定では2〜4日で信号がなくなり、電顕、光顕では2週間後でも細胞内ライソソームに鉄粒子が認められることから、細胞内のマグネタイトの磁気学的存在形態の解明。(3)マクロファージに取り込まれたDMが細胞内酵素によってFe_3O_4から一部α-Fe_2O_3に変化したことが推察される。その時間的、機構的要件は不明であり、本年度購入した培養設備の立ち上げが終了次第、in vitroで細胞内代謝の一端を解明したい。