2022 Fiscal Year Annual Research Report
Novel technology of bio-functional control based on quantum beam technique for life science research
| Project/Area Number |
20K21876
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
菊池 洋平 東北大学, 工学研究科, 准教授 (50359535)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水上 進 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30420433)
金井 泰和 大阪医科薬科大学, 薬学部, 助教 (60397643)
松山 成男 東北大学, 工学研究科, 教授 (70219525)
藤代 史 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 准教授 (90546269)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
|
| Keywords | 生体機能制御 / ナノ粒子 / 量子ビーム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は生体深部における生体機能を時空間的に自在に操作する技術概念を確立するものである。このためのメイン要素はＸ線や粒子線などの量子ビームで内包化学物質の放出制御を可能とするコア－シェル型ナノ粒子（蛍光粒子（YPO4:Gd）のコアをメソポーラスシリカの外殻で被覆。物質の内包空間となる外殻のメソ孔は光操作可能なナノバルブ+キャップで封入）である。これまで、その作製手法の開発として、試作した当該ナノ粒子の特性を最適化の詳細な調査を行ってきたが、引き続きこの調査を行うとともに、実際に想定される放射線線量のおける薬剤放出特性の評価を行った。主な調査項目は、ナノ粒子の構造分析、ナノバルブの形成、バルブの異性化による薬剤放出、等である。
上記の構造分析において、TEMによる観察からコア－シェル構造の形成が確認された。一方、この構造的観察においては明確なメソ孔の存在確認は困難であったため、窒素吸着測定を実施したところその存在を示唆する結果が得られた。また、熱重量分析を通じてナノバルブの形成についても確認できた。これらの結果が得られたことから、外部紫外線光源を用いた放出実験を行ったところ、明瞭な薬剤放出を示す結果が得られた。封入物質としてはローダミンβ（蛍光体）を使用し、蛍光強度測定することでこれを確認した。また、細胞照射用の高線量X線照射装置を用いてナノバルブの異性化を試みた。予備調査において確認されたX線照射によるローダミンの退色と溶液のサンプリングのばらつきの影響により不明瞭であったものの、退色の影響を補正した場合の結果から薬剤放出の可能性が推測された。
|
Research Products
(1 results)
