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2015 年度 実施状況報告書

「腫瘍内で瞬時にゲル化する磁性流体」の開発による局所化学療法と磁気温熱療法の実現

研究課題

研究課題/領域番号 15K14146
研究機関名古屋大学

研究代表者

林 幸壱朗  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 助教 (80580886)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードスマートマテリアル / 磁性流体 / ナノ医療 / セラノスティクス / MRI / DDS / 温熱療法
研究実績の概要

平成27年度は生体適合性が高く、生分解性の材料のみを使用して、「腫瘍に投与した瞬間にゲル化する抗がん剤含有磁性流体」の作製に取り組んだ。このような磁性流体は酸化鉄ナノ粒子、多糖、アミノ酸を用いることで作製でき、抗がん剤としてドキソルビシンを含有させることができた。酸化鉄ナノ粒子は、アリル基を有する鉄錯体の加水分解・縮合により合成した。この合成方法により得られた酸化鉄ナノ粒子は、粒子表面にアリル基を有しており、また、粒径が均一であった。この酸化鉄ナノ粒子表面のアリル基を利用し、酸化鉄、アミノ酸、多糖間に共有結合や水素結合などの相互作用を働かせることで、磁性流体を安定化させることができ、酸化鉄ナノ粒子の沈降やドキソルビシンの磁性流体からの漏出を抑制することができた。このような磁性流体を腫瘍内と同じイオン環境の水溶液に注入すると、瞬時にゲル化することを確認した。さらに、生成したゲルをゲルを生理活性食塩水に入れ、交流磁場(100 Oe, 230 kHz)を印加したところ、このゲルは発熱し、同時にゲル内に含まれるドキソルビシンを放出した。一方、交流磁場を印加せず、生理活性食塩水中に静置するだけでは、ドキソルビシンの放出はほとんどみられなかった。さらに、動物実験において上記の磁性流体の生体内でのゲル化を確認した。マウスの皮下に上記の磁性流体を投与したところ、瞬時にゲル化することを確認した。また、腫瘍を有するマウスに上記の磁性流体を投与したところ、腫瘍内で瞬時にゲル化することを確認した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の実験計画により問題なく目的とする特性を有する物質を作製することができたため、順調に研究を遂行することができた。

今後の研究の推進方策

これまでのところ順調に研究を遂行することができており、平成27年度中に最も困難と思われた腫瘍内で瞬時にゲル化する磁性流体の作製に成功した。このため、今後も実験計画に従い研究を遂行していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

当初の計画よりもスムーズに研究が進んだため、消耗品使用量を減らすことができた。このため、当該助成金が生じた。

次年度使用額の使用計画

平成28年度も助成金は細胞培養用試薬や器具、実験動物などの消耗品に使用することを予定している。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Smart Ferrofluid with Quick Gel Transformation in Tumors for MRI-Guided Local Magnetic Thermochemotherapy2016

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Hayashi, Wataru Sakamoto, Toshinobu Yogo
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials

      巻: 26 ページ: 1708-1718

    • DOI

      10.1002/adfm.201504215

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 多機能ハイブリッドナノ粒子の合成とイメージングおよび 治療への応用2016

    • 著者名/発表者名
      林 幸壱朗, 佐藤 裕介, 丸橋 卓磨, 坂本 渉, 余語 利信
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2016年年会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2016-03-14 – 2016-03-16
    • 招待講演
  • [学会発表] Multifunctional Nanoparticles for MRI-Guided Magnetic Thermochemotherapy2016

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Hayashi, Yoshitaka Sato, Wataru Sakamoto, Toshinobu Yogo
    • 学会等名
      BIT’s 2nd Annual World Congress of Smart Materials-2016
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2016-03-04 – 2016-03-06
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Core-Shell Nanoparticles for the Combination of Magnetic Hyperthermia and Chemotherapy2015

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Hayashi, Yoshitaka Sato, Wataru Sakamoto, Toshinobu Yogo
    • 学会等名
      ISETS’15 International Symposium on EcoTopia Science 2015 - Innovation for Smart Sustainable Society -
    • 発表場所
      Nagoya University
    • 年月日
      2015-11-27 – 2015-11-29
    • 国際学会
  • [学会発表] 交流磁場応答性スマート コア-シェルナノ粒子の合成と 磁気温熱化学療法への応用2015

    • 著者名/発表者名
      林幸壱朗, 佐藤嘉崇, 坂本渉, 余語利信
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [学会発表] Clustered Magnetic Nanoparticles-Polymer Core-Shell Nanoparticles for Magnetic Thermochemotherapy2015

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Hayashi
    • 学会等名
      EMN Phuket Meeting 2015: Energy, Materials, and Nanotechnology
    • 発表場所
      Phuket
    • 年月日
      2015-05-04 – 2015-05-07
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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