2017 Fiscal Year Annual Research Report
Cancer theranostics using near-infrared absorbing metal complex as a photothermal probe
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17H03073
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
壹岐 伸彦 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (50282108)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 敦子 (升谷敦子) 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (10633464)
唐島田 龍之介 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (40783303)
西條 芳文 東北大学, 医工学研究科, 教授 (00292277)
高橋 透 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (30361166)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | セラノスティクス / イメージング / 光熱治療 / 近赤外吸収プローブ / 白金錯体 / ジラジカル / デリバリー / スイッチング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. プローブ設計・機能評価
(1)レーザー波長適合性の確保：π共役系をベンゼン環からナフタレン環に拡張することで，Pt(II)-ジラジカル錯体の吸収極大波長を716 nm付近から750 nm付近へ長波長化することを検討した．具体的には3,4-diaminonaphthalene-1-sulfonate (DANS)および5,6-diaminonaphthalene-1,3-disulfonate (DANDS)を用い，それぞれのジラジカルPt(II)錯体を合成した．吸収スペクトルを測定したところ，それぞれ756, 775 nmに極大吸収を示し，これにより光音響イメージングのレーザー波長に適合させることが出来た．いずれも水溶液では二量化する傾向を示した．一方DMSO中では酸化体も二量化しないことがわかった．
(2)細胞内安定性の確保：キレート効果による速度論的な安定性の向上を目指し，ベンゼン環配位子o-フェニレンジアミンのアミノ基をプロピレン基で連結した配位子を新たに合成し，Pt(II)錯体とした．同錯体は737 nmに近赤外吸収を示した．
2. 細胞内機能の評価
項目1で得た錯体を培養によって細胞に導入し，吸収スペクトルを取得した．吸光度から細胞内の錯体量を測定し，ICP-AESでPt導入量を算出し，両者の比較から細胞内での錯体の残存率を評価した．DANS錯体では導入した錯体の14%が，DANDS錯体では7%しか錯体として残っておらず，残りは細胞内グルタチオンで分解されたことが判明した．一方プロピレン基を有する錯体は55%が残存し，細胞内安定性を向上させることに成功した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
レーザー波長への適合性の確保および細胞内安定性を向上した錯体の設計について目処を立てることができた．一方，細胞送達やその後のイメージングについて手が回らず，「おおむね順調に進展している」とした．
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| Strategy for Future Research Activity |
細胞送達についてはパッシブおよびアクティブデリバリーの双方から検討する．イメージングについてはハイパースペクトル画像の取得および光音響顕微鏡による検討を開始する．これらにより研究を加速させる．
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