| 研究課題/領域番号 |
04559004
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| 研究種目 |
試験研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
広領域
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
丸野 重雄 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (60024204)
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| 研究分担者 |
八木 一夫 三重大学, 工学部, 講師 (50201819)
花市 敬正 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (90252311)
川口 健 名古屋工業大学, 工学部, 講師 (80144195)
坂本 功 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (80094267)
藤墳 規明 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (60101268)
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| 研究期間 (年度) |
1992 – 1994
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| キーワード | 生体適合性磁性流体 / デキストラン / マグネタイト / 超微粒子 / 生体組織電顕観察 / パルスNMR / MRI造影効果 / 生体応用材料 |
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| 研究概要 |
人工血漿をはじめ医薬品に用いいられている水溶性多糖であるデキストラン及びその誘導体と、鉄フェライトであるマグネタイトFe_3O_4(=FeO・Fe_2O_3)超微粒子とからなる複合体(以下DMと略記)を合成し、生体応用に供することを意図して研究を行った。
(1)分子量の異なるアルカリ処理デキストラン(ATD)及び置換度の異なるカルボキシメチルデキストラン(CMD)とマグネタイト超微粒子(コアサイズ3.5〜10nm)が直接結合したDMの合成とその分画により、生物化学的に極めて安定で、かつ毒性が少ない生体適合性磁性流体を作製した。
(2)ATDM及びCMDMの立体配座、デキストラン分子とコアとの結合数及び結合状態、疑似体液中での電化状態(ATDMは正、CMDMは負)が明らかとなった。ATDMのデキストラン分子の解離定数(20℃)は、10^<-6>オーダと小さく、コアと化学的に強く結合していることがわかった。
(3)磁性酸化鉄(FeO・Fe_2O_3)コアにデキストラン官能基が結合することにより、大きな内部磁場をもつFe^<3+>成分が増え、その表面がよりバルク的な特質となることが、メスバウアー効果の測定より明らかとなった。
(4)静脈内投与(ラット)したDMの血液からの代謝及び各種臓器(肝臓;脾臓;肺、胸腺、腎臓、心臓、十二指腸、大脳)への取り込みと代謝過程を調べた。
(a)パルスNMRによるT1及びT2緩和時間の測定より、血液中のDMの濃度の代謝時間変化は、脾臓及び肝臓でのDM細胞内への著しい取り込みと関係して指数関数的に減少し、ATDMがCMDMより早いことがわかった。(b)電顕観察により、DMは主に脾臓及び肝臓に取り込まれ(前者ではマクロファージ、後者ではクッパー細胞)、それらのライソソーム中に存在すること、そして投与1〜2週間後にはほとんど代謝消失される(一部はα-Fe_2O_3として残存していた。)
DM投与後のMRI像(T1及びT2強調画像)より、DMの造影効果が明らかとなった。
(6)DMの磁気及び構造の温度変化(室温←→830℃)を、空気中及びヘリウム雰囲気中で調べ、ATDとCMDの熱分解によって生ずる炭化還元層の形成状態の違いによって、コアFe_3O_4の構造変化(α-Fe_2O_3,γ-Fe_2O_3,α及びγFe,Fe_3O)と磁気特性が著しく異なることがわかった。
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