2022 Fiscal Year Annual Research Report
空隙層に近赤外蛍光色素を内包するラトル型シリカナノ粒子の合成と細胞イメージング
| Project/Area Number |
20K05555
|
|---|
| Research Institution | Wakayama University |
|---|
Principal Investigator |
中原 佳夫 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (10432600)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮崎 淳 和歌山大学, システム工学部, 講師 (50467502)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | シリカナノ粒子 / 近赤外蛍光色素 / 物理吸着 / 細胞イメージング / 水分散性 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
実用性に優れる蛍光細胞イメージング剤の作製を目指して、近赤外蛍光色素を空隙部に内包するラトル型シリカナノ粒子の開発を行った。本年度は、アニオン性の近赤外蛍光色素（インドシアニングリーン、IR-783）を物理吸着で導入したシリカナノ粒子を合成し、色素流出の有無や蛍光細胞イメージング能について検討した。最初に、アニオン性の近赤外蛍光色素を担持するための部位としてシリカナノ粒子をポリドーパミンで被覆した。ドーパミンはタンニン酸と同様に天然由来の自己重合性分子であり、その重合体は平面性の高い分子を水素結合やπ-πスタッキングなどの物理的な相互作用によって担持できる。得られたポリドーパミン被覆シリカナノ粒子にミリQ水中でアニオン性の近赤外蛍光色素の導入を試みたが、粒子表面の負電荷と色素の負電荷の間の静電反発によってほとんど導入されなかった。そこで、色素導入時の溶液のpHを2.5に変更したところ、静電反発が緩和され、色素の取り込み量が大きく増加した。しかしながら、インドシアニングリーンを用いた場合では、ポリドーパミン膜中での濃度消光によってナノ粒子は蛍光性を示さなかった。そこで、インドシアニングリーンと一部の構造が異なるIR-783を導入したところ、この色素を用いた場合ではある程度の濃度消光は引き起こされるものの、依然として高い近赤外蛍光性を示し、水分散安定性にも優れていた。この粒子は時間経過と共に色素を少しずつ放出し、濃度消光の解消による蛍光強度の増加と色素の分解による蛍光強度の減少によって、蛍光強度は比較的長い時間（14日程度）おおよその均衡を保った。また、リポフェクタミン2000を導入剤として用い、この粒子をアフリカミドリザル腎臓由来細胞に導入したところ、細胞内から近赤外蛍光が明瞭に観測された。
|
