2019 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) |
西條 芳文 東北大学, 医工学研究科, 教授 (00292277)
鈴木 敦子 (升谷敦子) 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (10633464)
高橋 透 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (30361166)
唐島田 龍之介 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (40783303)
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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 / 光熱療法 / 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：o-フェニレンジアミンをエチレンリンカーで連結したPt(II)錯体の特異なエチレン脱離反応について，反応速度解析から反応機構を決定した．X線結晶構造解析から，リンカーにより白金の配位環境が平面からズレていることもわかり，当該錯体の不安定性が示された．以上，配位環境に影響を与えないリンカーおよびその導入部位がプローブの速度論的安定性確保の上で肝要であることを明らかにした．
(2)送達システム開発：3,5-ジブロモ-1,2-ジアミノベンゼン(Br2DAB)を配位子とする疎水性のPt(II)ジラジカル錯体のがんへのEPR効果による送達を念頭に，ブロックコポリマー(PEG-siPMNT)ミセルへの導入を試みた．その結果封入効率74 wt%, 積載容量3.2 wt%, 粒径103 nmのポリマーミセル粒子を得ることに成功した．錯体濃度50 μMのミセル水溶液へレーザー光(730 nm, 2 W/cm2)を30 分照射したところ，18 ℃の温度上昇を観測した．しかし細胞への導入量はBSAをキャリアとした場合に比べ1/8に減少した．
(3)生体内プローブ機能評価：Br2DABのジラジカルPt(II)錯体をBSAをキャリアとして導入した細胞について，NIR吸収顕微鏡像を取得した．蛍光顕微鏡を用いるオルガネラ染色の結果と照合したところ，錯体はミトコンドリアや小胞体に存在していることがわかった．
(4)光熱効果によるがん細胞の殺傷：(3)で得たジラジカル錯体含有細胞へレーザー光(730 nm, 0.28 W, スポット径1 mm)を照射したところ15 分で細胞を殺傷できることを確認した．
以上総合するとNIR吸収ジラジカル白金錯体をプローブとしたセラノスティクスを実現するための基礎的なデータおよびプローブ設計指針を入手することに成功している．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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