2012 Fiscal Year Annual Research Report
バイオフォトニクスのためのセラミックス発光ナノ粒子の発光特性と生体内挙動評価
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24360276
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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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, 教授 (50272399)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岸本 英博 琉球大学, 大学院・医学研究科, 教授 (80251213)
兵藤 宏 東京理科大学, 基礎工学部, 助教 (30548863)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | バイオイメージング / バイオマテリアル / バイオプローブ / 機能性セラミックス / 光物性 |
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| Research Abstract |
3年間の本研究において、初年度は比較的ハンドリングが容易な100～500nmの粒径について、その発光特性とマウス体内の動態についての評価方法を確立しつつ、100nm未満の粒径のRED-CNP分散体の安定かつ高効率な合成プロセスの確立を行った。
初年度は、これまでに作製方法が確立している100～500nmの粒径の希土類含有酸化イットリウム粒子を兵藤が中心となって合成し、曽我が蛍光強度と粒径の関係、岸本が粒径によるマウス体内の動態について解析を行った。この結果、蛍光波長である1550nmよりもはるかに小さいこの粒径の範囲では、蛍光強度は界面における光散乱や試料への光の侵入長の影響を受けず、ほぼ粒径の三乗、すなわち体積に比例する発光強度を示すことが明らかになった。これは我々独自の近赤外蛍光顕微鏡とFE-SEMの組み合わせを用いた粒径と蛍光強度の評価法により初めて明らかになった事実である。また、作製した粒子をマウスに尾静脈投与し、OTN-NIR in vivoイメージングシステムで観察したところ、200nm以上の粒径の粒子はのマクロファージに強く認識されて15秒以内に肝臓や脾臓に蓄積されるのに対し、100nmで表面修飾により単分散性を担保した粒子は、数時間以上マウスの血中を滞留することが明らかになった。
一方、これまでに作製方法は提案されつつも分散安定化した粒子が得られていなかった20～100nmの粒径の希土類含有酸化イットリウム粒子については、焼成温度と分散方法の工夫により、水溶液中での分散安定化に成功し、次年度の研究に備えることができた.さらに、近赤外顕微蛍光観察システムの照明強度の増大を図った結果、50nm程度の蛍光強度の評価が可能なレベルでシステムを高感度化することができた。
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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
実績報告の通り、適切な計画であったため、順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
実績報告の通り、計画通り順調に研究は遂行できており、引き続き当初の計画通り推進する。
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