| 研究課題/領域番号 |
19K12749
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
北村 成史 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (50624912)
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| 研究分担者 |
石田 孝宣 東北大学, 医学系研究科, 教授 (00292318)
多田 寛 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (50436127)
高野 真由美 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (60806298)
権田 幸祐 東北大学, 医学系研究科, 教授 (80375435)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 金ナノ粒子 / CTイメージング / CT造影剤 / 生分解性ナノ粒子 / 尿排泄 / 放射線治療 / CT造影 / 微小がん / X線増感 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
体内におけるがんの発生や転移を早期に発見し、効果的な治療を行う方法の開発は今後の医学研究の大きな課題である。現在、この目的のために装置開発や機能性を持った造影剤の開発など、様々な角度から研究が行われている。それらの手法の中の1つとして、金のナノ粒子はCT造影剤や放射線治療の効果を高める薬剤としての応用が期待されている。本研究では、腎臓から排出可能な極小サイズの金ナノ粒子を基盤としたナノ粒子薬剤を設計し、臨床応用可能なCT造影剤および放射線治療増感剤の開発を行う。金ナノ粒子の欠点である体外排出の問題を解決しつつ、CTとMRIによる微小がんの検出とX線を用いた放射線治療の効果改善を目的とする。
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| 研究成果の概要 |
表面を還元型グルタチオンでコーティングした直径約3ナノメートルの極小金ナノ粒子を作製し、マウスを用いた動物実験で血中半減期1時間以内で尿排泄可能でであることを確認した。続いて、当初計画をやや修正し、酸化鉄ナノ粒子ではなくタンパク質を基盤として複数の金ナノ粒子を集積する方法を採用したところ、直径約10~20nmの粒子上に3~4個の金ナノ粒子が結合した生分解性ナノ粒子を作製することに成功した。CTイメージングによる解析の結果、これらのナノ粒子は、足場とするタンパク質のサイズや性質に依存し、それぞれ異なる血中対流時間を示した。この金ナノ粒子を造影剤として利用することで腫瘍中の微小な血管を描出できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我々の合成した金ナノ粒子は、ナノメートルサイズかつ生分解性の足場を利用することで、これまで抱えていた欠点である「血中対流時間と排泄能の両立が困難」という問題を解決することに成功した。さらに足場となるタンパク質のサイズや物性に応じてその血中対流時間が変わることから、CT造影の観察対象や目的に応じてその血中対流時間を調整可能であることが示された。これにより、マイクロX線CTを用いたin vivoイメージングにおいて微小血管や腫瘍の血管構造の造影、放射線治療への応用が期待できる。また、尿排泄の時間をコントロールできることから、動物実験における経時的な腎機能の評価など基礎研究へも貢献できる。
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