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2015 Fiscal Year Annual Research Report

近赤外発光貴金属ナノクラスターによる乳癌蛍光メージング技術の開発

Research Project

Project/Area Number 26282129
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

神 隆  国立研究開発法人理化学研究所, 生命システム研究センター, チームリーダー (80206367)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsバイオイメージング / 近赤外 / 蛍光 / 乳がん
Outline of Annual Research Achievements


本研究課題は、「生体の光学窓」と呼ばれる波長700-900nmでの乳がん腫瘍の非侵襲蛍光イメージング技術を開発することが目的であり、平成27年度には近赤外発光の貴金属蛍光クラスターを利用してHER2(ヒト上皮成長因子受容体)過剰発現乳がん細胞をターゲットとした近赤外蛍光プローブの合成および乳がんモデルマウスでの腫瘍の近赤外蛍光イメージングをおこなった。波長700 nmから800nmの間で発光する金ナノクラスターを合成し、これに抗HER2抗体(ハーセプチン)を修飾した近赤外蛍光プローブを用いることによりヌードマウスに作成したヒト乳がん腫瘍(5-10mm)の検出に成功した。近赤外領域で発光する金ナノクラスターは、反応に用いるテトラクロロ金(III)酸およびアルブミンのモル比を調整することにより合成した。近赤外発光金ナノクラスター(700nm発光ピーク)の蛍光の量子収率は約2%であった。また発光ピークが長波長にシフトするにつれ金ナノクラスターの蛍光の量子収率は低下する傾向にあった。ヒト化IgG抗体であるハーセプチンは、アルブミンで被覆された金ナノクラスターの表面にカルボジイミドカップリングにより結合させた。蛍光プローブの活性は、HER2過剰発現乳がん細胞の蛍光イメージングにより確認した。ハーセプチン修飾の近赤外蛍光プローブは、マウス尾静脈より注入し48時間後に近赤外蛍光イメージングを測定した。その結果、乳がん腫瘍への蛍光プローブの集積が確認できた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

近赤外発光金クラスターにハーセプチンを修飾し、ヌードマウスでのHER2過剰発現ヒト乳がん腫瘍の蛍光イメージングに成功した。

Strategy for Future Research Activity

乳がんモデルマウスでの近赤外蛍光イメージングのプローブの励起波長依存性、プローブの注入量など実験条件の最適化をおこなう。また、合成プローブの生体内動態、毒性について、蛍光イメージングおよび元素分析により詳細に検討する。

  • Research Products

    (4 results)

All 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results)

  • [Journal Article] Enhancement of aqueous stability and fluorescence brightness of indocyanine green using small calix[4]arene micelles for near-infrared fluorescence imaging2016

    • Author(s)
      Takashi Jin, Setsuko Tsuboi, Akihito Komatsuzaki, Yukio Imamura, Yoshinori Murakami, Takao Sakata and Hidehiro Yasuda
    • Journal Title

      Med. Chem. Coomun.

      Volume: 7 Pages: 623-631

    • DOI

      10.1039/C5MD00580A

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Applications of Highly Bright PbS Quantum Dots to Non-invasive Near-Infrared Fluorescence Imaging in the Second Optical Window2016

    • Author(s)
      Takashi Jin and Yukio Imamura
    • Journal Title

      ECS J. Solid State Sci.Technol.

      Volume: 5 Pages: R3138-R3145

    • DOI

      10.1149/2.0171601jss

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Compact and stable SNAP ligand-conjugated quantum dots as a fluorescent probe for single-molecule imaging of dynein motor protein2015

    • Author(s)
      Tatsuya Ohyanagi, Tomohiro Shima, Yasushi Okada, Yoshikazu Tsukasaki, Akihito Komatsuzaki, Setsuko Tsuboi and Takashi Jin
    • Journal Title

      Chem. Commun.

      Volume: 51 Pages: 14836-14839

    • DOI

      10.1039/C5CC05526A,

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 生体の第2光学窓における非侵襲近赤外蛍光イメージング2015

    • Author(s)
      神 隆
    • Journal Title

      日本レーザー医学会誌

      Volume: 39 Pages: 195-200

    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2017-01-06  

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