2006 Fiscal Year Annual Research Report
MR画像による生体内標識幹細胞の無侵襲追跡技術と再生医療への応用
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16100006
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
犬伏 俊郎 滋賀医科大学, MR医学総合研究センター, 教授 (20213142)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森川 茂廣 滋賀医科大学, MR医学総合研究センター, 助教授 (60220042)
遠山 育夫 滋賀医科大学, 分子神経科学研究センター, 教授 (20207533)
鳥居 隆三 滋賀医科大学, 動物生命科学研究センター, 教授 (50106647)
森田 将史 滋賀医科大学, MR医学総合研究センター, 特任助手 (30381594)
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| Keywords | MRI / 細胞標識 / 分子イメージング / 幹細胞 / 常時性鉄粒子 / ナノ粒子 / 近赤外 / 蛍光プローブ |
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| Research Abstract |
前年度に導入されたマイクロイメージングシステムに引き続き、サルをはじめ中型動物用の信号検出器を開発し、多様な動物の高精細の磁気共鳴画像(MRI)が得られるようになった。この動物実験用MRシステムを活用し、磁気標識移植細胞の追跡を行った。
今年度は細胞標識のための新たなシリカをベースにしたナノ素材の開発をてがけた。通常、標識剤には市販のMR陰性造影剤である超常磁性酸化鉄のナノ粒子(SPIO)を用いてきたが、細胞内での長期にわたる滞留では、細胞さらには生体への毒性が危惧されている。そこで、新たにSPIOを核(コア)に、シリカのゾルで被覆するナノ粒子を開発した。そして、シリカ被覆には可視光から近赤外光の波長を持つ様々な蛍光色素をドープすることがき、ケージング効果による蛍光の強度や蛍光漂泊の抑制など、長期にわたってMRと蛍光観察が続けられる標識剤を得た。
このナノシリカ粒子は、短時間では水への分散性が良く、この間にウイルスの膜エンベロープへ取り込ませることにより、目的の細胞へ輸送することができた。ことに、我々がこれまでに開発してきた、センダイウイルスのベクターは、シリカ磁気・蛍光粒子の輸送効率が良く、HeLa、293FTなどの培養細胞の標識ができた。また、この標識細胞をラットやマウスへ移植後のMRIによる検出の効率も、これまでの市販の造影剤と遜色がなく、7テスラMRIにて数少ない標識細胞を鋭敏に検出できることが明らかとなった。近赤外蛍光による生体計測も可能になった。
実験細胞としては昨年度と同様にミクログリアを取り上げ、アルツハイマー病モデルのラットに応用した。MR造影剤であるSPIOで標識したミクログリアを脳室へ投与すると、アミロイドβが蓄積した部位に選択的に集まりことが分かった。
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