生体イメージングのためのマルチモーダル量子ドット造影剤の開発

• 研究課題/領域番号: 22500407
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所 (2011-2012); 大阪大学 (2010)
• 研究代表者: 神 隆 独立行政法人理化学研究所, ナノバイオプローブ研究チーム, ナノバイオプローブ研究チーム (80206367)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 生体イメージング / マルチモーダル造影剤 / 量子ドット / 近赤外蛍光 / MRI / ヒト乳癌 / ヌードマウス / バイオイメージング / マルチモーダル / 造影剤 / 蛍光 / 近赤外

研究概要

本研究の目的は、近赤外発光半導体量子ドットを基盤として、生体のマルチモーダルイメージングが可能な造影剤を開発することである。本研究では、発光の量子収率50%以上の高輝度近赤外発光CdSeTe/CdS量子ドットを合成した。さらに、近赤外蛍光およびMRIでの生体イメージングを可能とする近赤外発光CdSeTe/CdS量子ドットおよび酸化鉄(Fe_3O_4)ナノ粒子からなるマルチモーダル造影剤を開発し、ヒト乳癌移植ヌードマウスでの乳癌腫瘍のデュアルモーダルイメージングに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Matrix Metalloproteinase-9 Triggers the Gap Junction Impairment and Somatosensory Neuronal Dysfunction in Septic Encephalopathy (2013)
  • 著者名/発表者名: Huan Wang, Yukio Imamura, Naoya Matsumoto, Nao Yoshikawa, Junichiro Nakagawa, Kazuma Yamakawa, Tomoki Yamada, Yuki Murakami, Satoko Mitani, Takashi Jin, Hiroshi Ogura, Takeshi Shimazu and Akitoshi Seiyama
  • 雑誌名: Biochem 巻: Pharmacol.2 号: 01 ページ: 108-108
  • DOI: 10.4172/2167-0501.1000108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of green-emitting Pt8 nanoclusters for biomedical imaging by pre-equilibrated Pt/PAMAM(G4-OH) and mild condition (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Tanaka, K. Aoki, A. Muramatsu, H. Ishitobi, T. Jin and Y. Inouye
  • 雑誌名: Opt. Mater. Exp 巻: 3 ページ: 157-165
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bioluminescence resonance energy transfer coupled near-infrared QDs using GST-tagged luciferase for in vivo imaging (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyuki Hasegawa, Tsukasaki Yoshikazu, Tatsuya Ohyanagi and Takashi Jin
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 49 ページ: 228-230
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multilayered, Core/shell Nanoprobes Based on Magnetic Ferric Oxide Particles and Quantum Dots for Multimodality Imaging of Breast Cancer Tumors (2012)
  • 著者名/発表者名: Qiang Ma, Yuko Nakane, Yuki Mori, Miyuki Hasegawa, Yoshichika Yoshioka, Tomonobu M. Watanabe, Kohsuke Gonda, Noriaki Ohuchi and Takashi Jin
  • 雑誌名: Biomaterilas 巻: 33 ページ: 8486-8494
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bovine serum albumin-coated quantum dots as a cytoplasmic viscosity probe in a single living cell (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakane, S. Sasaki, M. Kinjo, and T. Jin
  • 雑誌名: Anal. Methods 巻: 4 (7) ページ: 1903-1905
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence microscopy for simultaneous observation of 3D orientation and movement and its application to quantum rod-tagged myosin V (2012)
  • 著者名/発表者名: M, Ohmachi, Y. Komori, A. H. Iwane, F. Fujii, T. Jin, and T. Yanagida
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 109 ページ: 5294-5298
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histochemical analyses and quantum dot imaging of microvascular blood flow with pulmonary edema in living mouse lungs by "in vivo cryotechnique (2012)
  • 著者名/発表者名: Yurika Saitoh, Nobuo Terada, Sei Saitoh, Nobuhiko Ohno, Takashi Jin, Shinichi, Ohno
  • 雑誌名: Histochemistry and Cell Biology 巻: 137(2) ページ: 137-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bovine serum albumin-coated quantum dots as a cytoplasmic viscosity probe in a single living cell (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakane
  • 雑誌名: Anal. Methods 巻: 4 ページ: 1903-1905
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histochemical analyses and quantum dot imaging of microvascular blood flow with pulmonary edema in living mouse lungs by "in vivo cryotechnique" (2012)
  • 著者名/発表者名: Yurika Saitoh, Nobuo Terada, Sei Saitoh, Nobuhiko Ohno, Takashi Jin, Shinichi, Ohno
  • 雑誌名: Histochemistry and Cell Biology 巻: 137 ページ: 137-151
  • 査読あり
• [雑誌論文] Importance of sialic acid residues illuminated by live animal imaging using phosphorylcholine self-assembled monolayers-coated quantum dots (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohyanagi, Tatsuya; Nagahori, Noriko; Shimawaki, Ken; Yamashita, Tadashi; Hinou, Hiroshi; Sasaki, Akira; Jin, Takashi; Kinjo, Masataka; Nishimura, Shin-Ichiro
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 133 ページ: 12507-12517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-radiative exciton recombination through excitation energy transfer in quantum dot clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Miyazaki, S. Kinoshita, and T. Jin
  • 雑誌名: J. Lumin 巻: 131 ページ: 539-542
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bio-distribution and toxicity assessment of intravenously injected anti-HER2 antibody conjugated CdSe quantum dots in Wistar rat (2011)
  • 著者名/発表者名: Dhermendar, K. Tiawari, Takashi Jin, and J Behari
  • 雑誌名: Int. J. Nanomed 巻: 6 ページ: 463-475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescent platinium (Pt5) nanoclusters: their synthesis, purification, characterization, and application to bio-imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: Shin-Ichi Tanaka, Jun Miyazaki, Dhermendar, K. Tiawari, Takashi Jin, and Yasushi Inouye
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: 50 ページ: 431-435
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dose-dependent in vivo-toxicity assessment of silver nanoparticles in wistar rat (2011)
  • 著者名/発表者名: Dhermendar, K. Tiawari, Takashi Jin, and J Behari
  • 雑誌名: Toxicology Mechanism and Methods 巻: 21 ページ: 13-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of excitation energy transfer in quantum dot clusters in the presence of nonluminescent dots (2011)
  • 著者名/発表者名: Jun Miyazaki, Shuichi Kinoshita, Takashi Jin
  • 雑誌名: Phys. Status Solidi 巻: C 8, No. 1 ページ: 54-57
  • 査読あり
• [雑誌論文] Importance of sialic acid residues illuminated by live animal imaging using phosphorylcholine self-assembled monolayers-coated quantum dots (2011)
  • 著者名/発表者名: Ohyanagi, Tatsuya; Nagahori, Noriko; Shimawaki, Ken; Yamashita, Tadashi; Hinou, Hiroshi; Sasaki, Akira; Jin, Takashi; Kinjo, Masataka; Nishimura, Shin-Ichiro
  • 雑誌名: J.Am.Chem.Soc. 巻: 133 ページ: 12507-12517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-radiative exciton recombination through excitation energy transfer in quantum dot clusters (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Miyazaki, S.Kinoshita, T.Jin
  • 雑誌名: J.Lumin. 巻: 131 ページ: 539-542
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bio-distribution and toxicity assessment of intravenously injected anti-HER2 antibody conjugated CdSe quantum dots in Wistar rat (2011)
  • 著者名/発表者名: Dhermendar, K.Tiawari, Takashi Jin, J Behari
  • 雑誌名: Int.J.Nanomed. 巻: 6 ページ: 463-475
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescent platinium (Pt_5) nanoclusters : their synthesis, purification, characterization, and application to bio-imaging (2011)
  • 著者名/発表者名: Shin-Ichi Tanaka, Jun Miyazaki, Dhermendar, K.Tiawari, Takashi Jin, Yasushi Inouye
  • 雑誌名: Angew.Chem.Int.Ed. 巻: 50 ページ: 431-435
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dose-dpendent in vivo-toxicity assessment of silver nanoparticles in wistar rat (2011)
  • 著者名/発表者名: Dhermendar, K.Tiawari, Takashi Jin, J Behari
  • 雑誌名: Toxicology Mechanism and Methods 巻: 21 ページ: 13-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of microvascular blood flow in mouse kidney and spleen by quantum dot injection with "in vivo cryotechnique (2010)
  • 著者名/発表者名: Nobuo Terada, Yurika Saitoh, Sei Saitoh, Nobuhiko Ohno, Takashi Jin, and Shinichi Ohno
  • 雑誌名: Microvasc Res 巻: 80 ページ: 419-498
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antibody-ProteinA conjugated quantum dots for multiplexed imaging of surface receptors in living cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Jin, Dhermendra K. Tiwari, Shin-ichi Tanaka, Yasushi Inouye, Keiko Yoshizawa and Tomonobu M. Watanabe
  • 雑誌名: Molecular. BioSystems 巻: 6 ページ: 2325-2332
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time Nanoscopy by using Blinking Enhanced Quantum Dots (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomonobu M. Watanabe, Shingo, Fukui, Takashi Jin, Fumihiko Fujii, and Toshio Yanagida
  • 雑誌名: Biophys 巻: J. 99
  • 査読あり
• [雑誌論文] A quantum dot-based ratiometric pH sensor (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Jin, Akira Sasaki, Masataka Kinjo, and Jun Miyazaki
  • 雑誌名: Chem. Commun 巻: 46 ページ: 2408-2410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Near-infrared fluorescence detection of acetylcholine in aqueous solution using a complex of rhodamine 800 and p-sulfonatocalix[8]arene (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Jin
  • 雑誌名: Sensors 巻: 10 ページ: 2438-2449
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and surface modification of fluorescent semiconductor nanoparticles, and their use for biomedical applications (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Jin
  • 雑誌名: J. Soc. Power Technol. Japan 巻: 47 ページ: 646-655
  • NAID: 10026665510
  • 査読あり
• [雑誌論文] A quantum dot-based ratiometric pH sensor (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Jin, Akira Sasaki, Masataka Kinjo, Jun Miyazaki
  • 雑誌名: Chem.Commun. 巻: 46 ページ: 2408-2410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Real-time Nanoscopy by using Blinking Enhanced Quantum Dots (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomonobu M.Watanabe, Shingo, Fukui, Takashi Jin, Fumihiko Fujii, Toshio Yanagida
  • 雑誌名: Biophys.J. 巻: 99
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antibody-ProteinA conjugated quantum dots for multiplexed imaging of surface receptors in living cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Jin, Dhermendra K.Tiwari, Shin-ichi Tanaka, Yasushi Inouye, Keiko Yoshizawa, Tomonobu M.Watanabe
  • 雑誌名: Molecular.BioSystems 巻: 6 ページ: 2325-2332
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dose-dependent in vivo-toxicity assessment of silver nanoparticles in wistar rat (2010)
  • 著者名/発表者名: Dhermendra, K.Tiawari, Takashi Jin, J Behari
  • 雑誌名: Toxicology Mechanism and Methods 巻: 21 ページ: 13-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] 蛍光性半導体ナノ粒子の合成、表面修飾とその医療応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 神隆
  • 雑誌名: 粉体工学会誌 巻: 47 ページ: 646-655
  • 査読あり
• [図書] 蛍光性半導体量ナノ粒子の合成と医療への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大柳達也、神 隆
  • 出版者: ケミカルエンジニアリング、10月号
• [図書] Neuroscience - Dealing with Frontiers Chap 7 Neurochemistry in the pathophysiology of septic encephalopathy (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukio Imamura, Huan Wang, Naoya Matsumoto, Hiroshi Ogura, Takeshi Shimazu, Takashi Jin and Akitoshi Seiyama
  • 出版者: In-Tech open access publisher
• [図書] 「生産と技術」半導体量子ドット、その合成法と生命科学への応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 神 隆
  • 出版者: 大阪大学生産技術研究会 第63巻,第2号,
• [図書] 蛍光性半導体ナノ粒子(量子ドット)の合成、表面修飾とその医療応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 神 隆
  • 出版者: 粉体工学会誌、 vol47
• [備考]
  • URL: http://www.riken.go.jp/research/labs/qbic/cell_dyn/nanobio_probes/
• [備考]
  • URL: http://www.riken.go.jp/r-world/research/lab/qbic/nanobio/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.ifrec.osaka-u.ac.jp/jpn/laboratory/nano-biomaterials/outline.php