医用フェライト・ナノビーズの診断・治療・分析への応用展開

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15209019
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 阿部 正紀 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70016624)
• 研究分担者: 半田 宏 東京工業大学, 大学院・生命理工学研究科, 教授 (80107432) ; 日比 紀文 慶応義塾大学, 医学部, 教授 (50129623)
• キーワード: 磁性ビーズ / DNA検出 / MRI造影剤 / ハイパーサーミア / フェライト粒子 / バイオスクリーニング / GMA / 抗体

研究概要

1.DNA固定化磁性ビーズの作製とホール素子による検出
単鎖DNAをGMA被覆フェライトビーズの表面に固定化ことに成功した。これと相補的な単鎖DNAをホール素子上に固定し、両者のハイブリッダイゼーションによって、DNAの定量的検出が可能であることを示した。
2.新規MRI造影剤の開発
高い造影効果を持つフェライト造影剤を開発するために、フェライト表面を多彩に修飾・加工する技術を開発した。その結果、フェライトを芯に持ち、粒径が約20nmで、表面が特定組換えタンパク質で被覆された新たな造影剤候補物質を開発した。
4.抗がんハイパーサーミア効果の検証
粒径が17mmのフェライト粒子を用いて、ヒトの大腸癌細胞colo205を、非侵性の周波数180Hzの交流磁界によって誘導加熱し、その殺傷効果を確認し、非侵性抗がんハイパーサーミアへの応用の可能性があることを明らかにした。
5.タンパク質固定化磁性ビーズの作製とバイオスクリーニング
タグ付きプロテインGを含む組換えタンパク質を、タグを介して磁性ビーズに固定化する方法を確立し、リガンドの標的となる組換えタンパク質を直接、あるいは抗体であれば何でも、プロテインGを介して間接的に磁性ビーズ表面に捕捉してスクリーニングできる系を確立した。
6.磁化の強いGMA被覆GMAビーズの開発
フェライトより2倍以上も強い磁化を持つ金属Fe粒子(粒径7-20nm)をSt-GMAおよびGMAで被覆したバイオスクリーニングに適したビーズの作製法を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] P-TEFb-mediated phosphorylation of hSpt5 C-terminal repeats is critical for processive transcription elongation. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamada, T., Yamaguchi, Y., Inukai, N., Kamijo, S., Mura, T., Handa, H.
  • 雑誌名: Mol.Cell 21 ページ: 227-237
• [雑誌論文] 医用磁性ナノビーズの新しい作製技術 (2005)
  • 著者名/発表者名: 阿部, 正紀, 半田, 宏
  • 雑誌名: 応用物理 74・12 ページ: 1580-1583
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Development of polymer latex particles for selctive cleavage of mismatched DNA and their application for DNA diagnosis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Oba, S., Hatakeyama, M., Handa, H, Kawaguchi, H.
  • 雑誌名: Bioconjugate Chemistry 16 ページ: 551-558
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Preparation of medical magnetic nanobeads with ferrite particles encapsulated in a polyglycidyl methacrylate (GMA) for bioscreening. (2005)
  • 著者名/発表者名: Nishibiraki, H., Kuroda, C.S., Maeda, M., Matsushita, N., Abe, M., Handa, H.
  • 雑誌名: JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 97
• [雑誌論文] Styrene-Coated Iron Nanobeads for Medical Use. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kuroda, C.S., Maeda, M., Nishibiraki, H., Matsushita, N., Handa, H., Abe, M
  • 雑誌名: IEEE Trans.Magn.Soc. 41 ページ: 4143-4145
• [雑誌論文] Expediting Magnetic Separation Using Ni Wires, Applicable for Robot-Manipulated Bio-Screening Systems (2005)
  • 著者名/発表者名: Shimazu, R., Tada, M., Matsushita, N., Handa, H., Abe, M.
  • 雑誌名: IEEE Trans.Magn.Soc. 41 ページ: 4117-4119
• [雑誌論文] Novel Medical Ferrite Nanobeads with Bioactive Molecules Immobilized Strongly onto the Surfaces (2005)
  • 著者名/発表者名: Abe, M., Matsushita, N., Shimazu, R., Tada, M., Gokon, N., Nishio, K., Handa, H.
  • 雑誌名: Mater Res.Soc.Symp.Proc. ページ: 1-12
• [雑誌論文] Glucose oxidase assisted homogeneous electrochemical receptor binding assay for drug screening. (2005)
  • 著者名/発表者名: Funabashi, H., Tanaka, Y., Imamura, Y., Mie.M., Manabe, T., Tanaka, H., Takahashi, Takashi., Handa, H., Aizawa, M., Kobatake, E.
  • 雑誌名: Biosens Bioelectron. 21 ページ: 1675-1683
• [雑誌論文] Affinity Identification of δ Opioid Receptors Using Latex Nanoparticles. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa, M., Ohno, H., Tanaka, H., Hatakeyama, M., Kawaguchi, H., Takahashi, T., Handa, H.
  • 雑誌名: Bioorg.Med.Chem.Lett. 16 ページ: 158-161
• [雑誌論文] Transdifferntiation of the retinal pigment epithelia to the neural retina by transfer of the Pax6 transcription factor. (2005)
  • 著者名/発表者名: Azuma, N., Tadokora, K., Asaka, A., Yamada, M., Yamaguchi, Y., Handa, H., Matsushima, S., Watanabe, T., Kida, Y., Ogura, T., Shimamura, K., Nakafuku, M.
  • 雑誌名: Hum.Mol.Genet. 14 ページ: 1059-1068
• [雑誌論文] Infertility pith defective spermiogenesis in mice lacking AF5q31, the target of chromosomal translocation in human infant leukemia. (2005)
  • 著者名/発表者名: Urano, A., Endoh, M., Wada, T., Morikawa, Y., Itoh, M., Kataoka, Y., Taki, T., Akazawa, H., Nakajima, H., Komuro, I., Yoshida, N., Hayashi, Y., Handa, H., Kitamura, T., Nosaka, T.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 25 ページ: 6834-6845
• [雑誌論文] A novel celecoxib derivative potently induces apoptosis of human synovial fibroblasts. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kusunoki, N., Ito, T., Sakurai, N., Suguro, T., Handa, H., Kawai, S.
  • 雑誌名: J Pharmcol.Exp.Ther. 314 ページ: 796-803
• [雑誌論文] The Pax6 isoform bearing an alternative spliced exon promotes the development of the neural retinal structure. (2005)
  • 著者名/発表者名: Azuma, N., Tadokoro, K., Asaka, A., Yamada, M., Yamaguchi, Y., Handa, H., Matsushima, S., Watanabe, T., Kohsaka, S., Kida, Y., Shiraishi, T., Ogura, T., Shimamura, K., Nakafuku, M.
  • 雑誌名: Hum.Mol.Genet., 14 ページ: 735-745
• [雑誌論文] GABP, HCF-1 and YY1 are involved in Rb gene expression during myogenesis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Delehouzee, S., Yoshikawa, T., Sawa, C., Sawada, J-I., Ito, T., Omori, M., Wada, T, Yamaguchi, Y., Kabe, Y., Handa, H.
  • 雑誌名: Genes Cells 10 ページ: 717-731
• [雑誌論文] HEXIMI forms a transcriptionally abortive complex With glucocorticoid receptor without involving 7SK RNA and positive transcription elongation factor b. (2005)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, N., Ouchida, R., Yoshikawa, N., Hisada, T., Watanabe, H., Okamoto, K., Kusuhara, M., Handa, H., Morimoto, C, Tanaka, H.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 102 ページ: 8555-8560
• [雑誌論文] Molecular characterization of Drosophila NELF. (2005)
  • 著者名/発表者名: Wu, C-H., Lee, C., Fan, R., Smith, J.M., Yamaguchi, Y., Handa, H., Gilmour, D.S.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res. 33 ページ: 1-11
• [雑誌論文] Mediator requirement for both and post-requirement steps in transcription initiation. (2005)
  • 著者名/発表者名: Wang, G., Balamotis, M.A., Stevens, J.L., Yamaguchi, Y., Handa, H., Berk, A.
  • 雑誌名: Mol.Cell. 5 ページ: 683-694
• [雑誌論文] Poly (ADP-ribose) polymerase-1 is a negative regulator of HIV-1 expression through competitive binding to TAR RNA. (2005)
  • 著者名/発表者名: Young, T.C.Y., Rancourt, A., Ho, E.L.Y., Parent, M., Vispe, S., Suzuki-Matsuda, F., Uehara, A., Wada, T., Handa, H., Sato, M.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. 280 ページ: 448-457
• [雑誌論文] Selective ligand purification using high-performance affinity beads. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ohtsu, Y., Ohba, R., Imamura, Y., Kobayashi, M., Hatori, H., Zenkoh, T., Hatakeyama, M., Manabe, T., Hino, M., Yamaguchi, Y., Kataoka, K., Kawaguchi, H., Watanabe, H., Handa, H.
  • 雑誌名: Anal.Biochem. 338 ページ: 245-252
• [雑誌論文] NF-Y is essential for the recruitment of RNA polymerase II and synergistically acts the induced transcription on CCAAT box containing promoters. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kabe, Y., Yamada, J., Uga, H., Yamaguchi, Y., Wada, T., Handa, H.
  • 雑誌名: Mol.Cell.Biol. 25 ページ: 512-522
• [雑誌論文] Redox Regulation of NF-kappa B activation-the distinct redox regulation between the cytoplasm and the nucleus. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kabe, Y., Hirao, S., Ando, K., Handa, H.
  • 雑誌名: Antioxid.Redox.Signal. 7 ページ: 393-403
• [雑誌論文] Nonpathogenic Escherichia coli strain Nissle 1917 prevents murine acute and hronic colitis. (2005)
  • 著者名/発表者名: da, N., Inoue, N., Hisamatsu, T., oto, S., Matsuoka, K., Sato, T., en, H., Su Hong K., Yamada, T., ki, Y., Suzuki, T., Watanabe, N., himoto, K., Hibi, T.
  • 雑誌名: Inflamm Bowel Dis 11・5 ページ: 455-463
• [雑誌論文] Clinical significance of microsatellite instability in the inflamed mucosa for the prediction of colonic neoplasms in patients with ulcerative colitis. (2005)
  • 著者名/発表者名: Tahara, T., Inoue, N., Hisamatsu, T., Kashiwagi, K., Takaishi, H., Kanai, T., Watanabe, M., Ishii, H., Hibi, T.
  • 雑誌名: J Gastroenterol Hepatol 20・5 ページ: 710-715
• [雑誌論文] Leudocytapheresis in ulcerative colitis : results of a multicenter double-blind prospective case-control study pith sham apheresis as placebo treatment. (2005)
  • 著者名/発表者名: Sawada, k., Kusugami, K., Suzuki, Y., Bamba, T., Munakata, A., Hibi, T., Shimoyama, T.
  • 雑誌名: Am J Gastroenterol 100・6 ページ: 1362-1369
• [雑誌論文] Identification and characterization of novel gut-associated lymphoid tissues in rat small intestine. (2005)
  • 著者名/発表者名: Hitotsumatsu, O., Hamada, H., Naganuma, M., Inoue, N., Ishii, H., Hibi, T., Ishikawa, H.
  • 雑誌名: J Gastroenterol 40・10 ページ: 956-963
• [雑誌論文] Abnormally Differentiated Subsets of Intestinal Macrophage Play a Key Role in Th1-Dominant Chronic Colitis through Excess Production of IL-12 and IL-23 in Response to Bacteria. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kamada, N., Hisamatsu, T., Okamoto, S., Sato, T., Matsuoka, K., Arai, K., Nakai, T., Hasegawa, A., Inoue, N., Watanabe, N., Akagawa, K., Hibi, T.
  • 雑誌名: J of Immunol 175・10 ページ: 6900-6908
• [雑誌論文] Therapeutic efficacy of infliximab on active Crohn's disease under nutritional therapy. (2005)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto, T., Iida, M., Kohgo, Y., Imamura, A, Kusugami, K., Nakano, H., Fujiyama, Y., Matsui, T., Hibi, T.
  • 雑誌名: Scand J Gastroenterol 40・12 ページ: 1423-1430
• [雑誌論文] Is there a role for apheresis in gastrointestinal disorders? (2005)
  • 著者名/発表者名: Hibi, T., Sakuraba, A
  • 雑誌名: Nat Clin Pract Gastroenterol & Hepatol 2・5 ページ: 200-202
• [雑誌論文] Systemic Distribution and Tissue Localizations of Human 17beta-Hydroxysteroid Dehydrogenase Type 12.
  • 著者名/発表者名: Sakurai。 N., Miki, Y., Suzuki, T, Watanabe,.K., Narita, T., Ando, K., Young, T.C.Y., Aoki, D., Sasano, H., Handa, H.
  • 雑誌名: J.Steroid Biochem.Mol.Biol. in press
• [雑誌論文] The VP2/VP3 minor capsid plotein of SV40 promotes the in vitroassembly of the major capsid protein VPl into particles.
  • 著者名/発表者名: Kawano, M., Inoue, T., Tsukamoto, H., Takaya, T., Enomoto, T., Takahashi, R.U., Yokoyama, N., Yamamoto, N., Nakanishi, A., Imai, T., Wada, T., Kataoka, K., Handa, H.
  • 雑誌名: J.Biol.Chem. in press
• [雑誌論文] Heating ability of magnetite nanobeads with various sizes for magnetic hyperthermia at 120kHz, a noninvasive frequency.
  • 著者名/発表者名: Okawa, K., Sekine, M., Maeda, M., Tada, M., Abe, M., Matsushita, N., Nishio, K., Handa, H.
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. in press
• [雑誌論文] Magnetic carriers of iron nanoparticles coated with a functional polymer for high thoughput bio-screening.
  • 著者名/発表者名: Maeda, M., Kuroda, S., Shimura, T., Tada, M., Abe, M., Yamamuro, S., Sumiyama, k., Handa, H.
  • 雑誌名: J.Appl.Phys. in press
• [雑誌論文] TFII-I douwnregulates asubset of estrogen-responsive genes through its interaction with an initiator element and estrogen receptor alpha.
  • 著者名/発表者名: Ogura, Y., Azuma, M., Tsuboi, Y., Kabe, Y., Yamaguchi, Y., Wada, T., Watanabe, H., Handa, H.
  • 雑誌名: Genes Cells in press
• [図書] 微粒子・粉体の作製と応用 (2006)
  • 著者名/発表者名: 半田宏 共著(川口春馬 監修)
  • 総ページ数: 288
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] ケミカルバイオロジー・ケミカルゲノミクス (2006)
  • 著者名/発表者名: 半田宏 編
  • 総ページ数: 278
  • 出版者: シュプリンガー・フェアラーク東京
• [図書] ソフトナノテクノロジー-バイオマテリアル革命- (2006)
  • 著者名/発表者名: 半田宏 共著(田中順三, 下村政嗣監修)
  • 総ページ数: 338
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 医療機器と再生医療 -開発最前線と今後の動向- (2005)
  • 著者名/発表者名: 半田宏 共著(山根隆志 編集)
  • 総ページ数: 410
  • 出版者: 情報機構
• [産業財産権] 磁気ビーズセパレータ (2005)
  • 発明者名: 阿部正紀, 多田大, 嶋津隆一,
  • 権利者名: 東京工業大学
  • 産業財産権番号: 特許、2005-106564(出願番号)
  • 出願年月日: 2005-04-01
• [産業財産権] 有機物質とフェライト粒子とを有する複合粒子及びその製造方法 (2005)
  • 発明者名: 半田宏, 阿部正紀, 郷右近展之, 西尾広介
  • 権利者名: 東京工業大学
  • 産業財産権番号: 特許、2005-261823(出願番号)
  • 出願年月日: 2005-09-09