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2014 Fiscal Year Research-status Report

多戦略治療と診断の一体化を可能とするマルチ・セラノステックナノ粒子の創製

Research Project

Project/Area Number 25350530
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

中村 教泰  徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 准教授 (10314858)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords有機シリカ粒子 / セラノスティックス / 光線力学療法 / 磁場温熱療法 / 診断と治療の一体化 / マルチモーダルイメージング / ナノ医療
Outline of Annual Research Achievements

申請者が開発した有機シリカ粒子は多機能化能に優れており、マルチモーダルイメージングなどに応用可能な新規な多機能イメージングプローブの開発に成功している。本研究では有機シリカ粒子に薬理効果を付加し、診断と治療の一体化が可能なセラノスティック粒子の作製を目標とする。さらに一つの粒子に機序の異なる複数の薬理効果を付加し多戦略治療を可能とするマルチ・セラノスティック粒子へと発展させる。マルチモーダルイメージングと多種の薬理効果の発現が可能なマルチ・セラノスティック有機シリカナノ粒子の創製を行い、患者に優しい革新的治療や新規な研究技術の開発を目的とし研究をすすめた。
本年度は一つの薬理効果を持つモノ・セラノスティック粒子の開発を継続すると共に、マルチ・セラノスティック粒子の開発を進めた。多機能有機シリカ粒子に対して光線力学的治療効果、磁場温熱治療効果、その他、有機シリカ粒子の分子構造を利用した応答性薬剤放出機構や金ナノ粒子による薬理効果の付加を検討した。光線力学的治療効果の付加において可視光から近赤外光までの広い波長域の励起光にて高度な細胞障害を発揮し得る粒子について光線力学温熱療法との融合を検討した。さらに多種の抗がん剤について有機シリカ粒子への含有と応答性薬剤放出機構について検討を行い、培養細胞を用いて放出と薬理効果の発現を検討した。金ナノ粒子による効果について光温熱治療効果と放射線増感効果の検討も培養細胞に対して粒子の取り込みの検討から行なうことができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

多機能有機シリカ粒子について培養細胞に対して有意な細胞障害活性をもつ粒子の作製に成功し、さらにマルチ・セラノスティック粒子の開発を行うことができた。しかし薬理効果の程度が高度な粒子は少なかった。また培養細胞を用いた治療効果の評価は多数行うことができたが、腫瘍移植マウスを用いた実験にいたることはできなかった。これらの結果を踏まえやや遅れていると判断した。

Strategy for Future Research Activity

前年度に引き続きマルチ・セラノスティック粒子の開発を継続して進める。さらにマルチ・セラノスティックの機能の高度化も検討する。培養細胞に加えて腫瘍移植マウスを用いた薬理効果の評価を重点的に進めると共にマルチ・セラノスティクス治療の有効性を評価する。

Causes of Carryover

マルチ・セラノスティック粒子の作製を早期に行なった結果、今年度の支払請求額以上の支出となったが前年度未使用額があったため次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

初年度に引き続きマルチ・セラノスティック粒子の開発を継続して進め、薬理効果が高くかつ独創性の高い成果の獲得を目指し研究を進める。さらに今年度行えなかった腫瘍移植マウスを用いたマルチ・セラノスティック粒子の効果評価を付加的かつ重点的に行う予定である。

  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Identification of Polyethylene Glycol-Resistant Macrophages on Stealth Imaging In Vitro Using Fluorescent Organosilica Nanoparticles2015

    • Author(s)
      Michihiro Nakamura, Koichiro Hayashi, Mutsuki Nakano, Takafumi Kanadani, Kazue Miyamoto, Toshinari Kori, Kazuki Horikawa
    • Journal Title

      ACS nano

      Volume: 9 Pages: 1058-1071

    • DOI

      10.1021/nn502319r

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Photostable Iodinated Silica/Porphyrin Hybrid Nanoparticles with Heavy-Atom Effect for Wide-Field Photodynamic/Photothermal Therapy Using Single Light Source2014

    • Author(s)
      Koichiro Hayashi, Michihiro Nakamura, Hirokazu Miki, Shuji Ozaki, Masahiro Abe, Toshio Matsumoto, Toshinari Kori, and Kazunori Ishimura
    • Journal Title

      Advanced Functional Materials

      Volume: 24 Pages: 503-513

    • DOI

      10.1002/adfm.201301771

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetically responsive smart nanoparticles for cancer treatment with a combination of magnetic hyperthermia and remote-control drug release2014

    • Author(s)
      Hayashi K, Nakamura M, Miki H, Ozaki S, Abe M, Matsumoto T, Sakamoto W, Yogo T, Ishimura K
    • Journal Title

      Theranostics

      Volume: 4 Pages: 834-844

    • DOI

      10.7150/thno.9199

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Syntheses, characterization, and biomedical applications of fluorescent organosilica nanoparticles2015

    • Author(s)
      Michihiro Nakumura
    • Organizer
      249th ACS National Meeting & Exposition
    • Place of Presentation
      Colorado Convention Center (Denver, USA)
    • Year and Date
      2015-03-22 – 2015-03-26
  • [Presentation] Single cell imaging and analysis for macrophage uptake of nanoparticles using fluorescent organosilica nanoparticles.2015

    • Author(s)
      Mutsuki Nakano, Michihiro Nakamura, Koichiro Hayashi, Takafumi Kanadani, Kazue Miyamoto
    • Organizer
      249th ACS National Meeting & Exposition
    • Place of Presentation
      Colorado Convention Center (Denver, USA)
    • Year and Date
      2015-03-22 – 2015-03-26
  • [Presentation] Time-lapse imaging of endosome acidification using pH-responsive fluorescent organosilica nanoparticles.2015

    • Author(s)
      Marika Iseki, Michihiro Nakamura.
    • Organizer
      第120回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場 (兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-23
  • [Presentation] Development of organosilica nanoparticle for photodynamic therapy (PDT) and single cell analysis of PDT effect.2015

    • Author(s)
      Fumitaka.Koga, Michihiro.Nakumura, Katuhiro.Atagi, Koichiro.Hayashi.
    • Organizer
      第120回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場 (兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-23
  • [Presentation] Preparation of near-infrared organosilica nanoparticle and its application to in vivo fluorescent imaging.2015

    • Author(s)
      Katsuhiro Atagi, Michihiro Nakamura, Takuya Murakami.
    • Organizer
      第120回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場 (兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-23
  • [Presentation] Multimodal imaging using multifunctional nanoparticles.2015

    • Author(s)
      Michihiro Nakumura
    • Organizer
      NCAP (Nanocancer Asia Pacific Network) at APAN39
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場 (福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2015-03-03 – 2015-03-03
  • [Presentation] Single Cell Imaging and Analysis using Fluorescent Organosilica Nanoparticles.2014

    • Author(s)
      Michihiro Nakumura
    • Organizer
      8th International Symposium on Nanomedicine (ISNM2014)
    • Place of Presentation
      愛媛大学 (愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2014-12-03 – 2014-12-05
    • Invited
  • [Presentation] Single Cell Imaging and Analysis using Fluorescent Organosilica Nanoparticles.2014

    • Author(s)
      Michihiro Nakumura
    • Organizer
      The Second Japan-China Symposium on Nanomedicine
    • Place of Presentation
      広島大学 (広島県広島市)
    • Year and Date
      2014-05-16 – 2014-05-17
    • Invited

URL: 

Published: 2016-05-27  

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