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腫瘍環境内における機能性ナノ複合体の性能評価・高度機能制御技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H00857
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

都 英次郎  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (70443231)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
46,020千円 (直接経費: 35,400千円、間接経費: 10,620千円)
2021年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
2020年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2019年度: 24,050千円 (直接経費: 18,500千円、間接経費: 5,550千円)
キーワードナノ粒子 / がん / ドラッグデリバリー / レーザー / ナノテクノロジー / ガン / ナノ材料 / ナノチューブ・フラーレン / ナノバイオ / 細胞・組織
研究開始時の研究の概要

ガンは世界の死因のトップクラスである。本研究では、申請者が独自開発した機能性ナノ粒子を駆使し、マウス生体内腫瘍環境の高度制御技術を開発する。本研究は、ガンに対する新しい分子標的医薬や先進医療技術のための普遍的な技術となる。

研究成果の概要

本研究では、量子ビーム(ガンマ線)架橋技術を用いて、Ga-In合金から成る液体金属表面に様々な生体高分子がコートされ、安定な状態を保つことができるコア-シェル型のユニークな構造を有すナノ粒子の作製に成功した。得られた生体分子-液体金属ナノ粒子は、EPR効果によって大腸がんを移植したマウス体内の腫瘍内に集積し、生体透過性の高い近赤外レーザー光により、がん患部の可視化と光熱変換による治療が可能であることを実証した。さらに、細胞毒性試験と生体適合性試験を行い、いずれの検査からも生体分子-液体金属ナノ粒子が生体に与える影響は極めて少ないことがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これらの成果は、本研究の最終目標に掲げた腫瘍血管内部観察用のナノ粒子として充分に機能を発現できると期待している。また、今回開発した生体高分子のナノ粒子コーティング技術が、革新的がん診断・治療法の基礎に成り得ることを示すだけでなく、ナノテクノロジー、光学、量子ビーム工学といった幅広い研究領域における材料設計の技術基盤として貢献することを十分期待させるものである。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Sonication- and γ-ray-mediated biomolecule-liquid metal nanoparticlization in cancer optotheranostics2022

    • 著者名/発表者名
      Qi Yun, Atsushi Kimura, Mitsumasa Taguchi, Eijiro Miyako
    • 雑誌名

      Applied Materials Today

      巻: 26 ページ: 101302-101302

    • DOI

      10.1016/j.apmt.2021.101302

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nanoengineered Bifidobacterium bifidum with optical activity for photothermal cancer immunotheranostics2022

    • 著者名/発表者名
      Sheethal Reghu, Eijiro Miyako
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 22 号: 5 ページ: 1880-1888

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.1c04037

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Convergence of liquid metal biotechnologies for our health2021

    • 著者名/発表者名
      Eijiro Miyako
    • 雑誌名

      Accounts of Materials Research

      巻: 2 号: 10 ページ: 858-862

    • DOI

      10.1021/accountsmr.1c00126

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optically activatable photosynthetic bacteria-based highly tumor specific immunotheranostics2021

    • 著者名/発表者名
      Xi Yang, Satoru Komatsu, Sheethal Reghu, Eijiro Miyako
    • 雑誌名

      Nano Today

      巻: 37 ページ: 101100-101100

    • DOI

      10.1016/j.nantod.2021.101100

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rational chemical multifunctionalization of graphene interface enhances targeting cancer therapy2020

    • 著者名/発表者名
      Matteo Andrea Lucherelli, Yue Yu, Giacomo Reina, Gonzalo Abellan, Eijiro Miyako, Alberto Bianco
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: - 号: 33 ページ: 14034-14039

    • DOI

      10.1002/anie.201916112

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Design and control of bioinspired millibots2020

    • 著者名/発表者名
      Sheethal Reghu, Hui You, Kalaivani Seenivasan, Shun Nishimura, Toshiaki Taniike, Eijiro Miyako
    • 雑誌名

      Advanced Intelligent Systems

      巻: 2 号: 7 ページ: 2000059-2000059

    • DOI

      10.1002/aisy.202000059

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Soap bubble pollination2020

    • 著者名/発表者名
      Xi Yang, Eijiro Miyako
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 号: 6 ページ: 101188-101188

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101188

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photothermogenetic inhibition of cancer stemness by near-infrared-light-activatable nanocomplexes2020

    • 著者名/発表者名
      Yue Yu, Xi Yang, Sheethal Reghu, Sunil C. Kaul, Renu Wadhwa, Eijiro Miyako
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 11 号: 1 ページ: 4117-4117

    • DOI

      10.1038/s41467-020-17768-3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amphipathic nanodiamond supraparticles for anticancer drug loading and delivery2019

    • 著者名/発表者名
      Yue Yu, Xi Yang, Ming Liu, Masahiro Nishikawa, Takahiro Tei, Eijiro Miyako
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 11 号: 21 ページ: 18978-18987

    • DOI

      10.1021/acsami.9b04792

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Folic acid receptor-mediated targeting enhances the cytotoxicity, efficacy and selectivity of Withania somnifera leaf extract: In vitro and in vivo evidence2019

    • 著者名/発表者名
      Yue Yu, Jia Wang, Sunil Kaul, Renu Wadhwa, Eijiro Miyako
    • 雑誌名

      Frontiers in Oncology

      巻: 9 ページ: 602-602

    • DOI

      10.3389/fonc.2019.00602

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multifunctional cancer phototherapy using fluorophore-functionalized nanodiamond supraparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Yue Yu, Xi Yang, Ming Liu, Masahiro Nishikawa, Takahiro Tei, Eijiro Miyako
    • 雑誌名

      ACS Applied Bio Materials

      巻: 2 号: 8 ページ: 3693-3705

    • DOI

      10.1021/acsabm.9b00603

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anticancer drug delivery to cancer cells using alkyl amine-functionalized nanodiamond supraparticles2019

    • 著者名/発表者名
      Yue Yu, Xi Yang, Ming Liu, Masahiro Nishikawa, Takahiro Tei, Eijiro Miyako
    • 雑誌名

      Nanoscale Advances

      巻: 1 号: 9 ページ: 3406-3412

    • DOI

      10.1039/c9na00453j

    • 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
  • [学会発表] 光合成細菌の光機能を活用する癌診断・治療法の創出2022

    • 著者名/発表者名
      都英次郎
    • 学会等名
      日本化学会 第102春季年会 (2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bio Symphonic System Using Functional Materials2021

    • 著者名/発表者名
      Eijiro Miyako
    • 学会等名
      第11回ナノカーボンバイオシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] がんの治療薬又は診断薬2020

    • 発明者名
      都英次郎
    • 権利者名
      国立大学法人北陸先端科学技術大学院大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-128089
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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