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近赤外光励起型バイオナノ粒子の設計とその機能評価

研究課題

研究課題/領域番号 09J03102
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関筑波大学

研究代表者

上村 真生  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2009年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードPEG / ポリマーバイオマテリアル / ドラッグデリバリー / バイオナノ粒子 / ポリイオンコンプレックス / 蛍光バイオイメージング / 近赤外 / 高分子合成 / バイオイメージング / 希土類
研究概要

本研究では、ポリエチレングリコール(PEG)の末端にポリ(4-ビニルベンジルフォスフォネート)のブロック構造を有するブロック共重合体(PEG-b-PVBP)をベースとして、in vivo環境で高い安定性を有するバイオナノ粒子を作製した。これまでに本研究者は、PEG-b-PVBPを用いて、希土類含有酸化イットリウムナノ粒子表面を修飾し、生きたマウスの近赤外光イメージングを行うことに成功してきた。そこで本研究者は、さらなる応用研究として、PEG-b-PVBPと抗癌剤(ドキソルビシン)を用いて、PEG-b-PVBPのドラッグデリバリーキャリアへの応用展開を行った。作製したコンプレックスは高い抗癌剤内包量を有すると同時に、高塩濃度下や血清タンパク質共存下といった条件においても極めて高い安定性を持つことが明らかとなった。さらに、細胞内エンドソームやリソソーム等と同等の酸性環境下においては、pH依存的な薬物リリースが促進されることもわかった。この特性を利用して、従来の低分子抗癌剤が効きにくい多剤耐性癌細胞に対する抗癌剤送達能を評価した。この結果、作製したコンプレックスはエンドサイトーシスによって細胞内に取り込まれることで、多剤耐性癌細胞の薬物回避機構を回避できるため、多剤耐性癌細胞に対しても効果的な細胞毒性を示し、その増殖を抑制する効果があることが確認された。以上の結果から、作製したコンプレックスは高い抗癌剤内包量とpH依存的な薬物リリース挙動を示し、多剤耐性癌細胞を克服するための新たな抗癌剤デリバリーキャリアとしての利用が期待される。

報告書

(3件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] PEG修飾希土類含有セラミックスナノ粒子による近赤外光バイオイメージング2012

    • 著者名/発表者名
      上村真生、長崎幸夫
    • 雑誌名

      未来材料

      巻: 12(2) ページ: 26-32

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Near infrared (1550 nm) in vivo bioimaging based on rare-earth doped ceramic nanophosphors modified with PEG-b-poly (4-vinylbenzylphosphonate)2011

    • 著者名/発表者名
      Masao Kamimura, Naoki Kanayama, Kimikazu Tokuzen, Kohei Soga, Yukio Nagasaki
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 3 号: 9 ページ: 3705-3713

    • DOI

      10.1039/c1nr10466g

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seelective tumor imaging by a novel tumor specific aralin infrared to visible phosphor conjugate2009

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Kawasaki, Yoshitaka Gotou, Kimikazu Tokuzen, Masao Kamimura, Takashi Komeno, Makoto Tomatsu, Risa Todoroki, Yukio Nagasaki, Kohei Soga, Fumio Tashiro
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 191

      ページ: 12001-12004

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 近赤外光バイオイメージングに向けた希土類含有セラミックスナノ粒子のPEG修飾表面の設計2012

    • 著者名/発表者名
      上村真生、曽我公平、長崎幸夫
    • 学会等名
      ソフトインターフェースの分子科学第7回公開シンポジウム及び領域会議
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス,東京
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] In vitro and in vivo near-infrared bioimaging based on PEGylated rare-earth doped ceramic nanophosphors2011

    • 著者名/発表者名
      Masao Kamimura, Kohei Soga, Yukio Nagasaki
    • 学会等名
      第21回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      横浜市開港記念館,横浜
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Design of PEGylated Rare-earth Doped Ceramic nanophosphors for in vitro and in vivo Near-infrared Bioimaging2011

    • 著者名/発表者名
      Masao Kamimura, Kohei Soga, Yukio Nagasaki
    • 学会等名
      2^<nd> Annual World Congress of Nanomedicine 2011
    • 発表場所
      Shenzhen, China(招待講演)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Novel detergent-assisted polymer micelle for signal responsive drug delivery carrier2011

    • 著者名/発表者名
      Masao Kamimura, Jong Oh Kim, Tatiana K.Bronich, Alexander V.Kabanov, Yukio Nagasaki
    • 学会等名
      第60回高分子年次大会
    • 発表場所
      大阪国際会議場,大阪
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Block ionomer complexes of PEG-block-poly(4-vinybenzylphosphonate) and cationic surfactants : Novel nanocarrier for drug delivery2011

    • 著者名/発表者名
      Masao Kamimura, Jong Oh Kim, Tatiana K.Bronich, Alexander V.Kabanov, Yukio Nagasaki
    • 学会等名
      International Conference on Biomaterials Science (ICBS) 2011
    • 発表場所
      Epocal Tsukuba, Tsukuba, Japan
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Near infrared bioimaging probe based on rare-earth doped ceramic nanophosphors modified with PEG-block-poly(4-vinylbenzylphosphonate)2011

    • 著者名/発表者名
      Masao Kamimura, Naoki Kanayama, Kimikazu Tokuzen, Kohei Soga, Yukio Nagasaki
    • 学会等名
      PT-BMES 2011/PTW-5
    • 発表場所
      千葉県野田市、東京理科大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] PEG/streptavdin共固定バイオナノスフィアの表面設計と近赤外光バイオラベリングへの展開2010

    • 著者名/発表者名
      上村真生, 徳善公一, 曽我公平, 長崎幸夫
    • 学会等名
      第21回繊維学会年次大会
    • 発表場所
      東京都、タワーホール船堀
    • 年月日
      2010-06-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ポリ(エチレングリコール)-b-ポリ(4-ビニルベンジルホスフォネート)の合成と希土類含有Y_2O_3ナノ粒子の表面制御2010

    • 著者名/発表者名
      上村真生, 金山直樹, 曽我公平, 長崎幸夫
    • 学会等名
      第3回ポリスケールテクノロジーワークショップ
    • 発表場所
      千葉県野田市、東京理科大学
    • 年月日
      2010-03-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Preparation and characterization of Highly Dispersible PEGylated Iron Oxide Nanoparticles2010

    • 著者名/発表者名
      Kodai Ujiie, Naoki Kanayama, Masao Kamimura, Saori Kitajima, Mikio Kishimoto, Hideto Yanagihara, Yusuke Ohara, Keiichi Yamada, Shinji Hashimote, Tatsuya Oda, Nobuhiro Ohkohchi, Eiji Kita, Yukio Nagasaki
    • 学会等名
      MANA International symposium 2010 Jointly with ICYS
    • 発表場所
      EPOCAL TSUKUBA, Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2010-03-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Design of PEGylated rare-earth doped ceramic nanophosphors for near-infrared bioimaging2010

    • 著者名/発表者名
      Masao Kamimura, Kohei Soga, Yukio Nagasaki
    • 学会等名
      SPIE Photonics West, BIOS 2010
    • 発表場所
      The Moscone Center, San Francisco, USA
    • 年月日
      2010-01-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 治療と診断を可能にする新しい磁性ナノ粒子の設計と機能-高度に腫瘍に集積する磁性ナノ粒子のための新しい表面処理剤の分子設計-2010

    • 著者名/発表者名
      氏家広大、金山直樹、上村真生、角谷省吾、岸本幹雄、柳原英人、大原佑介、山田圭一、橋本真治、小田竜也、大河内信弘、喜多英治、長崎幸夫
    • 学会等名
      第59回高分子討論会
    • 発表場所
      北海道、北海道大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Block ionomer complexes based on PEG-block-poly(4-vinybenzylphosphonate) and cationic surfactants : novel nanocarrier for drug delivery2010

    • 著者名/発表者名
      Masao Kamimura, Jong Oh Kim, Tatiana K. Bronich, Alexander V.Kabanov, Yukio Nagasaki
    • 学会等名
      8^<th> International nanomedicine and drug delivery symposium
    • 発表場所
      Hilton Omaha, Nebraska, US
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表]2010

    • 著者名/発表者名
      Soga Kohei, Tokuzen Kimikazu, Okumura Yoshihito, Venkatachalam Nalusamy, Kamimura Masao, Nagasaki Yukio
    • 学会等名
      8th Pacific Rima Conference on Ceramic and Glass Technology (PacRim8), Includes 2009 Annual Meeting of the International Commission on Glass (ICG)
    • 発表場所
      Hyatt Regency Vancouver-Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] A Novel PEG-based block copolymer possessing phosphonic acid repeating unit in another segment for high performance surface modification agent2009

    • 著者名/発表者名
      Masao Kamimura, Naoki Kanayama, Kohei Soga, Yukio Nagasaki
    • 学会等名
      第19回日本MRS学術シンポジウム
    • 発表場所
      神奈川県横浜市、横浜市開港記念館
    • 年月日
      2009-12-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Design of PEGylated ceramics nanophosphors for near-infrared bioimaging2009

    • 著者名/発表者名
      Masao Kamimura
    • 学会等名
      2^<nd> HOPE MEETING 2009
    • 発表場所
      The Prince Hakone, Kanagawa, Japan
    • 年月日
      2009-09-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外バイオイメージングのための希土類含有セラミック粒子を内包するリポソームの作製と評価2009

    • 著者名/発表者名
      徳善公一、辻孝輔、上村真生、兵藤宏、山野友義、曽我公平、岸本英博、長崎幸夫
    • 学会等名
      第18回日本バイオイメージング学会学術集会
    • 発表場所
      岡山県岡山市、就実大学
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Liposome Encapsulating or Rare Earth-doped Ceramic Nanophosphor for fluorescence Bioimaging under Near Infrared Excitation2009

    • 著者名/発表者名
      Kimikazu Tokuzen, Masao Kamimura, Kohei Soga, Yukio Nagasaki
    • 学会等名
      ICMAT2009/IUMRS-ICA2009
    • 発表場所
      Suntec Singapore International Convention & Exhibition Centre, Singapore
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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