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2012 Fiscal Year Research-status Report

腫瘍DDSイメージングのための量子ドット・ニトロキシド結合新規センサーの開発

Research Project

Project/Area Number 24510321
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Research InstitutionNational Institute of Radiological Sciences

Principal Investigator

RUMIANA Bakalova  独立行政法人放射線医学総合研究所, 分子イメージング研究センター, 主任研究員 (30469936)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
KeywordsMRI / ニトロキシルラジカル / レドックス / 酸化還元 / 量子ドット / センサー / 蛍光 / 反応性造影剤
Research Abstract

本研究の目的は、生体内におけるイメージガイド薬剤送達法(Drug Delivery Syetem)のための新しい量子ドット・ニトロキシルラジカルによるセンシングの技術基盤を開発することである。先端的なナノ技術であるポリイオンコンプレックス単層膜ベシクル(PICsome)を生体適合性のナノキャリアーとして使用し、技術基盤を保有する水溶性の量子ドットとニトロキシルラジカルで標識された疎水性抗がん剤を付加することで、本目的を達成する。
本年度は、(1)水溶性の量子ドットの合成し精製した。水溶性を確認し、TEMおよびDLS等によって粒径分布などその特徴の解析を行った。(2)2つの疎水性のニトロキシルラジカルで標識された抗がん剤の合成、精製、およびPICsome内への担持などその特徴の解析を行った。その結果、分子量が10000ダルトンを下回る低分子は、親水性・疎水性にかかわらずPICsome内に担持されないことが判明した。そのため、本研究ではミセル等の粒子内に抗がん剤を封入し、PICsomeに内包する手法を選択する。(3)柔らかくクロスリンクした、ポリイオンコンプレックス単層膜ベシクル(PICsome)を自己会合させ、親水性の量子ドットの内包を行った。その結果、一定の内包が確認されたものの、小粒子などが混入しており、合成法の更なる検討の必要性が判明した。(4)生理的な液体中(バッファー、血清、血漿)における合成されたPICsomeの安定性を検討し、PICsomeの中心核にある量子ドットから、薬剤放出が生じているかについて検証し、60-90分以内に薬剤放出が生じる事が観察された。(5)これら基本的な実験のデータを解析して、論文を投稿し受理された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

合成方法にさらなる検討が必要な問題点も発生したが、ニトロキシルラジカルの基本原理で論文化に至ったため、相殺して達成度は概ね順調とした。

Strategy for Future Research Activity

合成方法の再検討が必要となったが、来年度中に解決できる見通しがあるため、大きな変更は無い。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

新規ナノキャリアの合成方法の改良・再検討に必要となる試薬・消耗物品の購入、合成したナノキャリアの性能評価実験のための実験用動物、薬品の購入、ならびに共同研究者との打ち合わせ旅費に使用する予定である。

  • Research Products

    (4 results)

All 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Tissue redox activity as a sensing platform for imaging of cancer based on nitroxide redox cycle2013

    • Author(s)
      Zhelev Z, Aoki I, Gadjeva V, Nikolova B, Bakalova R, Saga T
    • Journal Title

      European Journal of Cancer

      Volume: 49 Pages: 1467-1478

    • DOI

      10.1016/j.ejca.2012.10.026

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cell-penetrating nitroxides as molecular sensors for imaging of cancer in vivo, based on tissue redox activity2012

    • Author(s)
      Zhelev Z, Gadjeva V, Aoki I, Bakalova R, Saga T
    • Journal Title

      Molecular BioSystems

      Volume: 8 Pages: 2733-2740

    • DOI

      10.1039/C2MB25128K

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Tissue Redox Activity as a Sensing Platform for Magnetic Resonance Imaging of Cancer: Diagnostic and Therapeutic Aspects2012

    • Author(s)
      Bakalova R., Zhelev Z., Kokuryo D., Aoki I., Gadjeva V., Saga T
    • Organizer
      World Molecular Imaging Congress 2012
    • Place of Presentation
      Dublin, Ireland
    • Year and Date
      20120905-20120908
  • [Presentation] Cell-penetrating nitroxides, but not non-penetrating, are molecular sensors for imaging of cancer in vivo based on tissue redox activity2012

    • Author(s)
      Bakalova R, Zhelev Z, Gadjeva V, Aoki I, Kokuryo D, Saga T
    • Organizer
      第7回日本分子イメージング学会
    • Place of Presentation
      浜松
    • Year and Date
      20120524-20120525

URL: 

Published: 2014-07-24  

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