2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of near-infrared fluorescence tracking technique for real-time observation of cancer metastasis
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17K20115
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
上村 真生 東京理科大学, 基礎工学部材料工学科, 講師 (80706888)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | イメージング / ナノ粒子 / がん / PEG / 近赤外 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
がん細胞の転移はがんの症状悪化や治療が困難になる大きな原因のひとつであるため、体内においてがん細胞の転移を迅速かつ精確に観察・追跡可能な技術を確立することが，がんの基礎研究のみならず，優れた診断・治療法を開発するためにも重要な課題となっている。そこで本研究は，生体組織透過性が極めて高い, 波長１０００ｎｍを超える近赤外（OTN－NIR）蛍光を発する生体適合性高分子蛍光プローブを設計・合成し，マウスの体内におけるがん細胞の多臓器転移挙動をリアルタイム追跡することを目的としている。数日以上におよぶ長時間のin vivo観察を実現するためには、蛍光プローブが生体に対して極めて低毒性であることが求められる。そこで本研究では，生体適合性高分子を構成材料とする、生体に優しいOTN－NIR蛍光ナノ粒子を新規に合成した。
1・２年目は、希土類イオンを含有したセラミックスナノ粒子を用いた蛍光プローブの開発を行った。この結果、強いOTN－NIR蛍光を示すナノ粒子の表面にリガンド分子を導入可能な設計を実現し、多臓器転移がんへのターゲッティング能の付与が期待できる結果を得た。3年目は、2年目までに合成してきたOTN－NIR蛍光ナノ粒子と比べて、より低毒性なOTN－NIR蛍光ナノ粒子の開発を進めた。具体的には、生体適合性高分子のミセルのコアにOTN－NIR蛍光色素を内包することで、より安全に長期間体内で使用可能な蛍光プローブの設計を狙った。この結果、得られた蛍光ナノ粒子は高い生体適合性と分散安定性、および強いNIR蛍光を発することが確認された。さらにこのプローブをマウスの体内に投与した結果、マウスを解剖することなく体外から血流を観察することに成功した。今後、がん細胞へのターゲット能を付与することで、転移がんのイメージング技術を確立できると期待できる。
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