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Visualising superfine cerebrovasculature in MRI using supramolecular self-assembly

研究課題

研究課題/領域番号 22K20520
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0403:人間医工学およびその関連分野
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

Soni Raghav  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, リサーチフェロー (10967863)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードNanoparticles / Fluorescein / PEG / Self-assembly / MRI contrast / self-assembly / 4-arm PEG / 4 arm PEG / Fe3O4 / Supramolecular assembly / MRI contrast agent / Cerebrovasculature / 8 arms-PEG
研究開始時の研究の概要

MRI is a powerful, non-invasive tool for evaluating and diagnosing cerebral vasculature. However, MR techniques are limited only for the cerebral vessels larger than 1mm because of weak signal. Currently, clinically available contrast agents are lower molecular weight; therefore, higher diffusion across the vascular endothelium causes poor contrast quality. Herein, we propose developing a supramolecular self-assemble polymer-based contrast agent that minimizes the signal in the intravascular space, circulates stably in the blood, and excretion thoroughly to visualize the cerebral vasculature.

研究成果の概要

本研究では、脳血管系の高解像度イメージングのための自己組織化酸化鉄ナノ粒子ベースの造影剤を作成した。分子量約10kDaの分岐ポリエチレングリコールに酸化鉄ナノ粒子とフルオレセインを結合させた。自己組織化繊維構造は濃度に依存し、静電相互作用によって形成される。長さ120 nm、幅50 nmの自己組織化繊維が25 mg/mlで検出された。さらに、自己組織化造影剤をラットモデルに静脈内投与したところ、従来のMRIイメージングよりも有意な脳微小血管網が観察された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

This study demonstrated that self-assemble contrast, when delivered into the circulation, can visualize microvascular networks that conventional MRI imaging cannot, making it an effective new imaging tool for diagnosing cerebral atherosclerosis and stroke.

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] In vivo MR imaging for tumor-associated initial neovascularization by supramolecular contrast agents2023

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Mahara, Keigo Shima, Raghav Soni, Ryutaro Onishi, Yoshiaki Hirano, Shigeyoshi Saito, Tetsuji Yamaoka
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      巻: 230 ページ: 113525-113525

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2023.113525

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Self-assemble iron-oxide nanocluster with improved pharmacokinetics2023

    • 著者名/発表者名
      Raghav Soni, Tetsuji Yamaoka, and Atsushi Mahara
    • 学会等名
      45th annual meeting of the Japanese society for biomaterials
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-assemble iron-oxide nanocluster for MR contrast agent2023

    • 著者名/発表者名
      Raghav Soni
    • 学会等名
      18th Young Researcher Presentation Meeting JSB Kansai Block
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Self-assemble iron-oxide nanocluster for superfine cerebrovasculature MR imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Raghav Soni
    • 学会等名
      1st annual NCVC symposium
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of fluorescein conjugated iron-oxide nanocluster for MR contrast agent2023

    • 著者名/発表者名
      Raghav Soni, Tetsuji Yamaoka, Atsushi Mahara
    • 学会等名
      72nd Society of Polymer Science Japan annual meeting (SPSJ)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Supramolecular MR contrast agents for visualizing cancer angiogenesis2023

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Mahara, Raghav Soni, Shigeyoshi Saito, Tetsuji Yamaoka
    • 学会等名
      72nd Society of Polymer Science Japan annual meeting (SPSJ)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of fluorescein/Fe3O4 nanoparticle-conjugated polyethylene glycol for self-assemble MR contrast agent2022

    • 著者名/発表者名
      Raghav Soni, Atsushi Mahara, Tetsuji Yamaoka
    • 学会等名
      44th annual meeting of Japanese Society of Biomaterials (JSB)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-assembled formation of fluorescein/Gd-chelate-conjugated polyethylene glycol for microvasculature MR imaging2022

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Mahara, Raghav Soni, Shigeyoshi Saito, Tetsuji Yamaoka
    • 学会等名
      44th annual meeting of Japanese Society of Biomaterials (JSB)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-assembled formation of fluorescein/Gd-chelate-conjugated polyethylene glycol for microvasculature MR imaging2022

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Mahara, Raghav Soni, Shigeyoshi Saito, Tetsuji Yamaoka
    • 学会等名
      71th symposium on macromolecules
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 高分子/鉄ナノ微粒子の“弱い”複合体が拓く新たな MRI 診断プローブ~安全性・画像精度の向上

    • URL

      https://main.spsj.or.jp/koho/72n.pdf

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-09-01   更新日: 2025-01-30  

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