多重共鳴MRI技術の拡張による双極性ポリマープローブの粒子径イメージング法の構築
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19H02852
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 37030:Chemical biology-related
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
山田 久嗣 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 准教授 (80512764)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今井 宏彦 京都大学, 情報学研究科, 助教 (40506466)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
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| Keywords | 多重共鳴NMR/MRI / 双極性ポリマー / 双極性ポリマープローブ / 多重共鳴MRI / 分子イメージング / 生体適合性ポリマー / EPR高価 / 分子プローブ / EPR効果 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、「多重共鳴 NMR/MRI 法」を展開・拡張して、双極性ポリマープローブの粒子径を画像解析できる革新的な磁気共鳴イメージング技術の研究基盤を確立する。本手法を用いて詳細な解析を行い、安定同位元素を集積した新規双極性ポリマープローブの腫瘍指向性・体内動態に及ぼす双性イオン対の構造的影響を明らかにする。これにより、高い腫瘍指向性を発揮する双極性ポリマープローブの包括的な分子設計戦略を打ち出すことを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目標は，「多重共鳴NMR/MRI」法を展開拡張して，双極性ポリマープローブの粒子径を解析出来る革新的な磁気共鳴イメージング技術の確立である。「多重共鳴NMR」法と分子の拡散運動を観測する「拡散NMR」法を融合した「多重共鳴拡散NMR」法に着目している。本年度の成果は以下の通りである。（１）多重共鳴拡散NMRに必須のパルスシーケンス，パルスパラメーター，およびグラジエントパルス強度を最適化することにより，生体夾雑系で適用可能なNMR測定技術の確立に成功した。（２）これらを基に，昨年度までに合成に成功していた13C核を導入したカルボキシベタイン型の双極性ポリマープローブおよび13C核を導入したカチオン性ポリマープローブの粒子径変化の解析に成功した。（３）本NMR手法により，カチオン性ポリマープローブは血清中で顕著な粒子径の増大を示すのに対し，双極性ポリマープローブはその粒子径が維持されることが明らかとなった。すなわち，双極性ポリマープローブのベタイン構造が生体夾雑系におけるポリマー粒子径の維持に極めて重要な役割を果たすことが示唆された。（４）加えて，担癌発育鶏卵の1H磁気共鳴画像取得に成功したが，プローブ投与後の多重共鳴MRI画像取得には至らなかった。担癌発育鶏卵へのプローブの投与量を最適化するとともに担癌発育鶏卵の腫瘍サイズをコントロールし，担癌発育鶏卵の多重共鳴MRI画像取得へとさらなる展開を図る。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は，担癌発育鶏卵の作成に関して，腫瘍細胞株の選択と担癌手法の最適化に予想以上の時間を費やしたため，やや遅れていると判断される。しかし，概要で述べた通り，課題は概ね順調に進行しているため，今後の研究計画に大幅な変更は無い。本年度前半は，COVID-19の影響により，研究代表者，研究分担者，研究協力者との直接的な研究連携活動が制限されたが，今後は迅速かつ円滑な連携活動が見込まれる。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に大きな変更点はない。双性イオン対を有する新たな13Cラベル化双極性ポリマープローブの創製を試みる。多重共鳴NMR/MRI法を用いて双極性ポリマープローブの腫瘍集積性・体内動態に及ぼす双性イオン対の影響を調べる。引き続き，担癌発育鶏卵の多重共鳴MRI測定に挑戦し，担癌発育鶏卵の利用が困難となった際は必要に応じて担癌マウスの利用を検討する。また，要素技術開発に成功した「多重共鳴拡散NMR」法を用いて，生体夾雑モデル中におけるプローブの粒子径変化を追跡・評価する。
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Report
(4 results)
Research Products
(20 results)
