2020 Fiscal Year Annual Research Report
Three Dimensional Tracking of DDS Nano Carrier by OTN-NIR Fluorescence
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19H01179
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
曽我 公平 東京理科大学, 基礎工学部材料工学科, 教授 (50272399)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横田 秀夫 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, チームリーダー (00261206)
大久保 喬平 東京理科大学, 基礎工学部材料工学科, 助教 (20822951)
梅澤 雅和 東京理科大学, 研究推進機構総合研究院, 研究員 (60615277) [Withdrawn]
藤井 博史 国立研究開発法人国立がん研究センター, 先端医療開発センター, 分野長 (80218982)
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) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | DDS / ナノキャリア / 排泄 / 近赤外 / OTN |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度までに、「課題A：xyztの四次元撮像が可能な装置の開発」：従来開発してきたOTN-NIR CT撮像装置の励起光減としてパルスレーザーを設置し、励起レーザーとカメラの動機撮像を行うことにより、コンピュータートモグラフィー原理に基づくxyzt四次元蛍光撮像装置を開発し、撮像に成功した。
「課題B：リガンド無しDINS設計合成」：様々な疎水コアのDINSを作製し、アセトニトリルとSP値が近いPLGA疎水コアを輝度も高く、安定性も高いことが明らかになった。「課題C：リガンド無しDINSの二次元画像による動物実験」：課題Bで得られたDINSについて逐次既存の二次元撮像装置を用いてその動態解析を行った。これを受けて2020年度には以下の研究実績を得た。
「課題A：xyztの四次元撮像が可能な装置の開発」：2019年度に開発したxyzt四次元蛍光撮像装置において、ファントムやマウスを用いた撮像を行い、撮像において生じる問題のリスティングと解決方法の提案、実証を行った。「課題B：DINSへのリガンド導入設計と合成」：2019年度に開発したPLGA疎水コアDINSにおいて、DINSの各部にリガンドを導入し、その振る舞いの相違を比較した結果VHH抗体を導入したDINSにおいてターゲッティング能が確認された。「課題C：リガンド無しDINSの二次元画像による動物実験」：2019年度課題Bで得られたDINSについて、引き続きDINSのコア高分子、コロナ鎖長などの相違による動物体内での振る舞いについて、得られたDINSを動物に投与し、撮像することで検討を進めた。
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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
COVID-19蔓延の影響を受け、実験の遂行、成果発表が滞ったが、ミーティングにおけるオンラインシステムの活用などの工夫によりそのロスを補い、概ね順調 計画通りに順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本提案では、生体におけるDDSナノキャリア構造としてのDINSの動態を3次元観察することにより、ナノキャリアを構成する分子の性質を含めた様々なナノ構造について動態の変化を系統的に解析することを目的とし、同時に、EPR効果やリガンド導入の効果を含め、投与直後から腎および胆汁排泄に至るまで、DINSの空間的分布を動的に半定量的に追跡・検証するシステムの構築を目指している。
2021年度には、次の課題A～Cを継続発展させるとともに、新たな課題として課題Dを設定する。
「課題A：xyztの四次元撮像が可能な装置の開発」： OTN-NIR CT撮像装置において、Time Gated Imagingの二次元画像からCTによる三次元画像再構築を行うことにより、三次元での蛍光寿命描出に取り組む。「課題B：DINSへのリガンド導入設計と合成」：2020年度に開発したVHH導入PLGA疎水コアDINSにおいて、VHH抗体の有無による担がんマウス中でのプローブの挙動の違いについて検討を行う。「課題C：リガンド無しDINS設計合成」：疎水コアをポリ乳酸とした場合に、光学異性体であるD体L体を混合したコアと、L体のみのコアのDINSとしての安定性、体内挙動の相違について検討を行う。「課題D：アルブミンOTN-NIRプローブとDINSプローブの比較」：アルブミンにOTN-NIR蛍光色素を吸着させたプローブを作成し、マウス体内で代謝される可能性のあるアルブミンプローブとDINSプローブの動態比較を行う。
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