| Project/Area Number |
17H04954
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Structural/Functional materials
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
Tagaya Motohiro 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20621593)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥15,210,000 (Direct Cost: ¥11,700,000、Indirect Cost: ¥3,510,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2017: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
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| Keywords | ナノバイオ材料 / ナノバイオセラミックス / 無機／有機ハイブリッド / セラノティクス素材 / QCM-D / ナノバイオ接合界面 / ナノ空間設計 / 水酸アパタイト / セラノスティクス粒子 / ナノ多孔質構造 / ナノ多孔質水酸アパタイト / 層状リン酸八カルシウムの光機能化 / 希土類イオン含有リン酸カルシウム化合物 / バイオイメージング素材 / セラノティクス / 光機能材料化学 / バイオイメージング / メゾ多孔質構造 / 多孔質水酸アパタイト / 層状リン酸八カルシウム / 希土類イオン / メソ構造粒子 / ナノ粒子セラノティクス / 多孔質リン酸八カルシウム / ナノバイオ / 生体材料 / 構造・機能材料 / ナノ材料 / 細胞・組織 |
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| Outline of Final Research Achievements |
The detection and therapy techniques of at super-early stage cancer cells by biocompatible marker nanomaterials are desired. In this study, biocompatible and luminescent photofunctional apatite nanoparticles with mesostructures were successfully prepared for the diagnosis and therapy at the cellular scales. As a result, the nucleation and growth of photofunctional species and apatite precursors occurred on supramolecular assembly to form the mesostructred apatite nanoparticles. The ligand molecules that can selectively react with cancer cells were immobilized on the nanoparticles. The nanoparticles exhibit nontoxicity and specifically and effectively bind to cancer cells to resultantly induce the intense photoluminescence. By the exposure to different energy light, the cancer cells completely disappeared, suggesting that the nanoparticles worked only on the cancer. Therefore, this study provided the novel concept of the non-invasive theranotics for cancer diseases.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究はナノバイオ材料を基盤とした新学術領域を創成するものであり，細胞レベルでの超早期がんの診断・治療原理を革新し，診断・治療薬剤として実用するものである。具体的に，本研究の達成により，がん超早期診断・治療スキームにおいて，蛍光内視鏡による画像診断・光誘起抗がん剤治療・組織生検・手術時 (摘出部位イメージング) など「患者に負荷の無い非侵襲医療」を実現する薬剤となり，日本国のバイオ・医療分野の発展へ貢献するものとなる。
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