Photosensitizers with Efficient Photothermal Conversion for Theranostics

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02811
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 35030:Organic functional materials-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Miki Koji 京都大学, 工学研究科, 准教授 (60422979)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 光音響 / フタロシアニン / 刺激応答性 / 造影剤 / 腫瘍

Outline of Final Research Achievements

At the beginning of the project, phthalocyanine aggregation-induced enhancement of photoacoustic signal for high-contrast tumor detection was proposed. During the study, we discovered two contrast agents whose photoacoustic signal can be activated by either protease overexpressed in tumor tissues or less-invasive near-infrared photoirradiation. In the former case, protease leads to the removal of axial ligand of phthalocyanine dye whish induces aggregation of dyes, thereby increasing photoacoustic signal. This indicates that we successfully developed the target molecule. We also prepared photo-responsive phthalocyanine-based turn-on photoacoustic probe. In near future, we will check the biocompatibility of probes for further application.

Free Research Field

分子イメージング

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本課題では、腫瘍近傍で過剰発現する酵素や外部からの光照射など刺激に応答し光音響信号を増大させる造影剤の開発に取り組んだ。これまでに報告されている造影剤は常に光音響信号を発するものが多く、体内を循環している間に血管や正常組織に滞留する造影剤から発せられる信号が問題となっていたが、開発した刺激応答性造影剤は次世代機能性造影剤として機能することが確信される。人体に適応できるかどうか確認し早急に実用化することが次の課題であるが、副作用を大きく軽減できる造影剤開発の一歩となる成果である。