| 研究課題/領域番号 |
22K20524
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0501:物理化学、機能物性化学、有機化学、高分子、有機材料、生体分子化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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)
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| キーワード | Raman spectroscopy / SERS / Drug delivery / Single-cell endoscopy / Nanoparticles / Raman psectroscopy / SN-38 / Nanoparticle / Drug delivery systems / Single cell endoscopy |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Probing the intracellular metabolism of the newly established nanomedicine is crucial for assessing the efficiency of the drug delivery systems. In this work, we aim to be the first to elucidate the intracellular metabolism of SN-38 anticancer nanoprodrugs based on the single cells SERS endoscopy technique. An overall understanding of the intracellular particle degradation, drug molecules diffusion/accumulation, as well as their interaction with biomolecular targets, is expected to pave the way for the further development of advanced drug delivery strategies.
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| 研究成果の概要 |
この研究では、金属有機構造体（MOF）で表面コートした貴金属ナノワイヤーを用いて、がん細胞内での抗がん剤前駆体代謝の増強ラマン検出を目指した。これを単一細胞内視鏡アプローチと組み合わせ、高い空間分解能を有する高分子選択性単一細胞エンドスコピーを開発した。本研究では、薬前駆体イリノテカンがエステラーゼ酵素によって代謝され、抗がん特性を有するSN-38が放出される様子を生きたがん細胞内でリアルタイム検出することに成功した。このアプローチは、細胞内分子代謝過程の位置・時間の追跡を可能にするため、細胞内代謝の理解に重要な貢献をすると考えられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生きた細胞内での薬物分子の動態と分布を理解することは、新しい治療法の設計と発見にとって重要である。我々が開発した単一細胞解析アプローチは、内在性生体分子からの干渉なしに、複雑な細胞内環境でSN-38薬物分子を選択的に追跡および監視することを可能にした。この方法は、広範囲の薬物分子の代謝のリアルタイム監視に応用でき、薬物分子設計のさらなる開発と改善に貢献できる。
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