2019 Fiscal Year Annual Research Report

動脈病変の早期診断・治療のためのリン酸カルシウム系複合ナノ粒子の創製

Research Project

Project/Area Number	16H03831
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	中村真紀国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (00568925)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小菅寿徳東京医科大学, 医学部, 准教授 (00376774) 大矢根綾子国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 上級主任研究員 (50356672)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords	リン酸カルシウム / 複合ナノ粒子 / MRI造影剤 / 動脈病変 / 早期診断・治療 / 酸化鉄
Outline of Annual Research Achievements	本研究では、医薬品共沈法や過飽和液相レーザー法といった独自の複合ナノ粒子作製技術に基づき、動脈病変の早期診断・治療を可能にする複合ナノ粒子の創成を目指す。医薬品共沈法に基づき作製に成功した磁性酸化鉄ナノ粒子（造影剤）とリン酸カルシウム（マトリックス）の複合ナノ粒子を、マウス頸動脈結紮モデル（動脈硬化の疾患モデル）やマウス腹部大動脈瘤モデル（動脈瘤の疾患モデル）に投与し、病変部における複合ナノ粒子の集積を評価した。複合ナノ粒子を投与した頸動脈結紮モデル（粒子投与群）の病変部の組織切片には、プルシアンブルー染色により鉄の存在を示す青い箇所が観察された。一方で、複合ナノ粒子を投与しなかったマウス（粒子非投与群）の病変部には、青く染色される箇所は認められなかった。以上より、投与した複合ナノ粒子の一部が病変部に存在し、磁性酸化鉄に由来する鉄により青く染色されたことが示唆された。また、腹部大動脈瘤モデルの病変部の組織切片では、粒子投与群、粒子非投与群の両方で青く染色される箇所が認められ、病変部において、複合ナノ粒子の有無に関わらずプルシアンブルーにより染色される鉄が存在していると考えられた。さらに、頸動脈結紮モデルにおいて、病変部組織に含まれる鉄量を測定することで、病変部に集積した複合ナノ粒子量を見積もった。粒子投与群の病変部（頸動脈）に含まれる鉄量は、粒子非投与群に比べて多くなる傾向が見られた。また、過飽和液相レーザー法に基づき作製した磁性酸化鉄ナノ粒子とリン酸カルシウムの複合ナノ粒子について、その断面構造を透過電子顕微鏡により解析した。その結果、均一な磁性酸化鉄ナノ粒子（10 nm以下）を粒内析出した構造と、不均一な磁性酸化鉄ナノ粒子（数10 nm以上）を粒内析出した構造の、2タイプの構造が認められた。以上より、応用に向けてさらなる構造制御法の開発が必要であることが明らかとなった。
Research Progress Status	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。