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NIR-II蛍光イメージングによる移植幹細胞の炎症組織・臓器への生着機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H02731
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ構造物理
研究機関名古屋大学

研究代表者

湯川 博  名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任准教授 (30634646)

研究分担者 佐藤 和秀  名古屋大学, 高等研究院(医), 特任助教 (20788658)
新岡 宏彦  大阪大学, データビリティフロンティア機構, 特任准教授(常勤) (70552074)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2019年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2018年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワード量子ドット / 幹細胞 / 再生医療 / 生体イメージング / 近赤外領域 / 移植幹細胞 / イメージング / NIR-II / in vivoイメージング / 肝炎モデルマウス / NIR-II蛍光イメージング / 免疫細胞 / NIR-II蛍光ナノ粒子
研究成果の概要

本研究では、生体透過性が極めて高い近赤外領域(NIR-Ⅱ:1000nm以上)に強い蛍光を示し、非常に安定な蛍光材料であるNIR-Ⅱ蛍光ナノ粒子に注目し、再生医療における課題である移植幹細胞の生体内イメージング、及び炎症組織・臓器への生着機構の解明を実現した。具体的には、幹細胞の高効率ラベリング手法の確立に成功した。また、分担研究者らとの緊密な連携により、NIR-II領域による超高感度の移植幹細胞in vivo蛍光イメージング手法の構築に成功した。更に、これらの手法を駆使することで、移植幹細胞の炎症組織・臓器への生着効率とその機構を解明することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

再生医療において、再生組織・臓器移植が困難な疾患に対して、幹細胞を移植する幹細胞移植治療が重要な役割を果たしている。しかし、幹細胞移植治療の有効性は、移植後の細胞の疾患組織・臓器への生着効率に大きく依存している。また、患者の疾患・炎症状態が、移植幹細胞の生体内挙動や炎症組織・臓器への生着効率に大きく影響を及ぼすことが懸念されており、その機構もほとんど明らかになっていなかった。本研究成果の学術的及び社会的意義は、移植幹細胞の生体内挙動と疾患・炎症状態にある組織・臓器への生着効率について、正確な診断を可能にしたことに加え、生着機構も明らかにしたことで、再生医療の発展・進展に貢献できたところにある。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件、 招待講演 11件) 図書 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] A Novel Treatment with Stem Cells from Human Exfoliated Deciduous Teeth for Hypoxic-Ischemic Encephalopathy in Neonatal Rats2020

    • 著者名/発表者名
      Kitase Yuma、Sato Yoshiaki、Ueda Kazuto、Suzuki Toshihiko、Mikrogeorgiou Alkisti、Sugiyama Yuichiro、Matsubara Kohki、Tsukagoshi Okabe Yuka、Shimizu Shinobu、Hirata Hitoshi、Yukawa Hiroshi、Baba Yoshinobu、Tsuji Masahiro、Takahashi Yoshiyuki、Yamamoto Akihito、Hayakawa Masahiro
    • 雑誌名

      Stem Cells and Development

      巻: 29 号: 2 ページ: 63-74

    • DOI

      10.1089/scd.2019.0221

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tailored Photoluminescence Properties of Ag(In,Ga)Se2 Quantum Dots for Near-Infrared In Vivo Imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Kameyama, Hiroki Yamauchi, Takahisa Yamamoto, Toshiki Mizumaki, Hiroshi Yukawa, Masahiro Yamamoto, Shigeru Ikeda, Taro Uematsu, Yoshinobu Baba, Susumu Kuwabata, Tsukasa Torimoto
    • 雑誌名

      ACS Applied Nano Materials

      巻: 3 号: 4 ページ: 3275-3287

    • DOI

      10.1021/acsanm.9b02608

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visualization of human iPS cells-derived 3D cartilage tissue by gelatin nanospheres2020

    • 著者名/発表者名
      Murata Yuki、Jo Jun-ichiro、Yukawa Hiroshi、Tsumaki Noriyuki、Baba Yoshinobu、Tabata Yasuhiko
    • 雑誌名

      Tissue Engineering Part C: Methods

      巻: - 号: 5 ページ: 244-252

    • DOI

      10.1089/ten.tec.2020.0029

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In Vivo Fluorescence Visualization of Anterior Chamber Injected Human Corneal Endothelial Cells Labeled With Quantum Dots2019

    • 著者名/発表者名
      Toda Munetoyo、Yukawa Hiroshi、Yamada Jun、Ueno Morio、Kinoshita Shigeru、Baba Yoshinobu、Hamuro Junji
    • 雑誌名

      Investigative Opthalmology & Visual Science

      巻: 60 号: 12 ページ: 4008-4020

    • DOI

      10.1167/iovs.19-27788

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] <i>In Vivo</i> Imaging Technology of Transplanted Stem Cells Using Quantum Dots for Regenerative Medicine2018

    • 著者名/発表者名
      Yukawa H, Baba Y.
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 34 号: 5 ページ: 525-532

    • DOI

      10.2116/analsci.17R005

    • NAID

      130006733528

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 年月日
      2018-05-10
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effective Transplantation of 2D and 3D Cultured Hepatocyte Spheroids Confirmed by Quantum Dot Imaging2018

    • 著者名/発表者名
      Okumura H., Nanizawa E., Nakanishi A., Yukawa H., Hashita T., Iwao T., Baba Y., Ishikawa T., Matsunaga T.
    • 雑誌名

      Advanced Biosystems

      巻: 2 号: 8 ページ: 1800137-1800137

    • DOI

      10.1002/adbi.201800137

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Imaging of angiogenesis of human umbilical vein endothelial cells by uptake of exosomes secreted from hepatocellular carcinoma cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Yukawa H, Suzuki K, Aoki K, Arimoto T, Yasui T, Kaji N, Ishikawa T, Ochiya T, Baba Y.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 6765-6765

    • DOI

      10.1038/s41598-018-24563-0

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 量子ナノ材料による移植幹細胞in vivo蛍光イメージングと再生医療への貢献2019

    • 著者名/発表者名
      湯川 博
    • 学会等名
      日本薬物動態学会 第34回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子ナノ光学が導くiPS細胞イメージングと再生医療への貢献2019

    • 著者名/発表者名
      湯川 博
    • 学会等名
      第4回最先端イメージングセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In vivo real-time NIR Imaging of transplanted stem cells using quantum dots2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Yukawa
    • 学会等名
      TERMIS-AP + ABMC7 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 量子ナノ光学に基づく最先端イメージング診断技術の医学応用2019

    • 著者名/発表者名
      湯川 博
    • 学会等名
      in vivoイメージングフォーラム2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子ナノ光学に基づくiPS 細胞イメージングと再生医療への貢献2019

    • 著者名/発表者名
      湯川 博
    • 学会等名
      第58回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子ナノ材料による移植幹細胞 in vivo 蛍光イメージングと再生医療への貢献2019

    • 著者名/発表者名
      湯川 博,馬場嘉信
    • 学会等名
      第18回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子ナノ材料による移植幹細胞 in vivo 蛍光イメージング技術の構築2019

    • 著者名/発表者名
      湯川博
    • 学会等名
      株式会社村田製作所講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子ナノ材料による移植幹細胞 in vivo 蛍光イメージングと再生医療への貢献2018

    • 著者名/発表者名
      湯川博、馬場嘉信
    • 学会等名
      第18回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 最新の近赤外イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      湯川博
    • 学会等名
      第28回基礎及び最新の分析化学講習会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Near infrared region-II (NIR-II) in vivo fluorescence imaging of transplanted stem cells labeled with quantum nanomaterials2018

    • 著者名/発表者名
      Yukawa H., Baba Y.
    • 学会等名
      第5回 国際組織工学・再生医療学会 世界会議2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 量子ナノバイオデバイスによる再生医療 ・がん診断治療への貢献2018

    • 著者名/発表者名
      湯川博
    • 学会等名
      AGC研究討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子ナノ材料による移植幹細胞 in vivoイメージングと再生医療への貢献2018

    • 著者名/発表者名
      湯川博
    • 学会等名
      In vivo イメージング フォーラム 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子ナノ材料による移植幹細胞in vivoイメージング2017

    • 著者名/発表者名
      湯川 博
    • 学会等名
      第26回日本バイオイメージング学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子ドット・磁性ナノ粒子による移植幹細胞in vivoマルチモーダルイメージング2017

    • 著者名/発表者名
      湯川 博
    • 学会等名
      次世代MRI造影剤キックオフ国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In vivo imaging of transplanted stem cells using quantum dots for regenerative medicine.2017

    • 著者名/発表者名
      Yukawa H, Baba Y
    • 学会等名
      1st QST International Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Yano E plus・ 次世代先端デバイス動向(4)量子ドットデバイス2019

    • 著者名/発表者名
      湯川 博
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      株式会社 矢野経済研究所
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 蛍光バイオイメージング方法2019

    • 発明者名
      皆嶋英範,山本昌幸,早川純平,湯川 博
    • 権利者名
      皆嶋英範,山本昌幸,早川純平,湯川 博
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 分析デバイス2019

    • 発明者名
      小野島大介,笠間敏博,湯川 博,馬場嘉信,石川広弥,與語直之
    • 権利者名
      小野島大介,笠間敏博,湯川 博,馬場嘉信,石川広弥,與語直之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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