2021 Fiscal Year Annual Research Report
多重共鳴MRI技術の拡張による双極性ポリマープローブの粒子径イメージング法の構築
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19H02852
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
山田 久嗣 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 准教授 (80512764)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今井 宏彦 京都大学, 情報学研究科, 助教 (40506466)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 双極性ポリマープローブ / 多重共鳴MRI / 分子イメージング / 生体適合性ポリマー / EPR効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目標は、「多重共鳴NMR/MRI法」を展開拡張して、双極性ポリマープローブの粒子径を画像解析出来る革新的な磁気共鳴イメージング技術の確立である。「多重共鳴NMR法」と分子の拡散運動を観測する「拡散NMR法」を融合した「多重共鳴拡散NMR法」に着目している。本年度の成果は以下の通りである。13C核を導入した新規カルボキシベタイン構造の双極性ポリマープローブの合成に成功した。また、多重共鳴拡散NMRに必須のパルスシーケンスとグラジエントパルス強度を最適化することに成功した。生体夾雑系で適用可能なパラメータを見いだし、NMRレベルでの測定技術の確立に成功した。これらをもとに、昨年度合成に成功した13C核を導入したカチオン性ポリマープローブと本年度合成に成功した13C核を導入した新規カルボキシベタイン構造の双極性ポリマープローブおよび13C核を導入した双極性ホスホリルコリンポリマープローブの粒子径変化の解析に成功した。本手法により、カチオン性ポリマープローブは生体夾雑系である血清中で顕著な粒子径の増大を示すのに対し、カルボキシベタインポリマープローブやホスホリルコリンポリマープローブはその粒子径が維持された。これらの知見から、双極性ポリマープローブのベタイン構造が生体夾雑系におけるポリマー粒子径の維持に極めて重要な役割を示すことが明らかとなった。
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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
概要で述べた通り、本研究は概ね順調に進展していると考えている。研究計画に大きな変更は無い。本年度前半は、COVID-19の影響により代表者と分担者との直接的な研究連携活動が制限されたが、今後は迅速かつ円滑な連携活動が見込まれる。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画に大きな変更は無く概ね順調に進行している。
双性イオン対を有する新たな13Cラベル化化双極性ポリマープローブの創製を試みる。多重共鳴NMR/MRI法を用いて双極性ポリマープローブの腫瘍集積性・体内動態 に及ぼす双性イオン対の影響を調べる。研究分担者は、担癌発育鶏卵に対する多重共鳴MRI法の撮像最適化を担当する。前年度に引き続いて開発した双極性ポリマープローブに関し、双性イオン対が分子構造に及ぼす影響を表面電位・粒子径の側面から調べるとともに、血清タンパ質とポリマープローブの相互作用をQCM 法を用いて調べる。多重共鳴NMR/MRI法を用いて、プローブの腫瘍集積性、 腫瘍集積能・血中滞留性・体内動態を評価する。要素技術開発に成功した「多重共鳴 拡散NMR法」ならびに「多重共鳴拡散MRI法」を用いて、生体夾雑モデル中におけるプローブの粒子径変化を追跡・評価する。
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