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ソフトな分子間相互作用が造影メカニズムとなる微細血管用高分子MRIプローブ

研究課題

研究課題/領域番号 18H03527
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関国立研究開発法人国立循環器病研究センター

研究代表者

馬原 淳  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (80416221)

研究分担者 山岡 哲二  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (50243126)
齋藤 茂芳  大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (40583068)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード高分子 / 自己組織化構造 / 画像診断 / MRI / 脳卒中 / イメージング / 血管 / 高分子造影剤 / 微細血管 / 造影剤 / 脳血管
研究成果の概要

本研究では、ソフトな分子間相互作用によって一時的に血中循環する微細血管造影用高分子MRI造影剤を作製し、従来法では可視化できなかった脳微細血管のMRI造影法を開発した。分子構造を最適化した高分子MRI造影剤は、自己組織化形成により大きな繊維状の構造を形成することを突き止めた。この造影剤を血中投与しMR撮像すると45μmの解像度で脳内の微細血管網をイメージング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

本研究では、ガドリニウムキレートとフルオレセインを結合させた分岐型ポリエチレングリコールが高濃度条件においてのみ自己組織化構造を形成し、特有の繊維構造を形成していることを見出した。さらにこの自己組織化構造の形成メカニズムについても解明できた。この分子を血中へ投与することで通常のMRI撮像では見られない微細血管網を可視化することができ、新たな脳卒中の画像診断法として有効であることを実証した。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Visualising brain capillaries in magnetic resonance images via supramolecular self-assembly2020

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Mahara, Shigeyoshi Saito, Tetsuji Yamaoka
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 56 号: 79 ページ: 11807-11810

    • DOI

      10.1039/d0cc04372a

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sonoporation based labeling of mesenchymal stem cells with polymeric MRI contrast agents for live-cell tracking2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Mahara, Naoki Kobayashi, Yoshiaki Hirano, and Tetsuji Yamaoka
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 51 号: 7 ページ: 685-692

    • DOI

      10.1038/s41428-019-0177-4

    • NAID

      40021935971

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Molecular Mobility on Contrast Efficiency of Branched Polyethylene Glycol Contrast Agent2018

    • 著者名/発表者名
      Yu-I Hsu, Atsushi Mahara, and Tetsuji Yamaoka
    • 雑誌名

      Contrast Media & Molecular Imaging

      巻: 2018 ページ: 1259325-1259325

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Super-fine magnetic resonance imaging of the cerebrovasculature using self-assembled branched polyethylene glycol-Gd contrast agent2018

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Mahara*, Jun-ichiro Enmi, Yu-I Hsu, Naoki Kobayashi, Yoshiaki Hirano, Hidehiro Iida and Tetsuji Yamaoka
    • 雑誌名

      Macromol Biosci,

      巻: 18

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 小口径脱細胞人工血管と微細血管用高分子MR造影剤2021

    • 著者名/発表者名
      馬原 淳
    • 学会等名
      第71回医用高分子研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] GdキレートとFluoresceinが結合した分岐型ポリエチレングリコールが形成する 自己組織化構造の評価と微細血管MRイメージング2020

    • 著者名/発表者名
      馬原 淳, 斎藤茂芳, 青木友浩, 山岡哲二
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 微細な血管構造を可視化する高分子MRI造影剤の 開発と脳動脈瘤イメージング2019

    • 著者名/発表者名
      馬原 淳、齋藤茂芳、岡美栄子、青木友浩、山岡哲二
    • 学会等名
      第14回日本分子イメージング学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Microvascular MR imaging by self-assemble structure of fluorescein and Gd-chelate modified 8-arm PEG2019

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Mahara, Shigeyoshi Saito, and Tetsuji Yamaoka
    • 学会等名
      第68回高分子年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Transient self-assembled polymeric contrast agents for superfine cerebrovasculature MR imaging.2019

    • 著者名/発表者名
      A.Mahara,S.Saito,Y.Hsu,T.Yamaoka
    • 学会等名
      ACS Fall 2019 National Meeting &Exposition
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microfibrous self-assembly of fluorescein and Gd-chelate conjugated 8-arm polyethylene glycol for MR contrast agent2019

    • 著者名/発表者名
      A. Mahara, S. Saito, and T. Yamaoka
    • 学会等名
      5th International Symposium on Advances in sustainable polymer
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高分子MRI造影剤による微細血管網の可視化技術2018

    • 著者名/発表者名
      馬原淳
    • 学会等名
      第48回公益社団法人日本口腔インプラント学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gd修飾8分岐型ポリエチレングリコールの 自己凝集構造による高精細細脳血管イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      馬原淳
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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