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2016 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
キーワードハイブリッド / スマートマテリアル / ハイパーサーミア / MRI / DDS
研究実績の概要

主要ながん治療の一つである化学療法では、抗がん剤により全身に副作用が生じるという問題がある。そこで、カテーテルを用いて局所的に抗がん剤を投与する方法が考案されたが、この方法でも最終的には抗がん剤は全身を巡ってしまう。また、投与部周辺への副作用や、高度医療技術を要するなどの問題もある。そこで本研究では、『腫瘍内で瞬時にゲル化する磁性流体』を合成することで、腫瘍内でのみ抗がん剤を効かせることを可能にし、副作用を軽減することを目的とする。さらに、磁気温熱療法と併用することで、治療効果の増強に挑戦する。
上記の目的を達成するために、平成28年度は以下の二つのことを検証した。①平成27年度に開発した腫瘍内と同様の環境で瞬時にゲル化する磁性流体が、マウスの腫瘍内でも瞬時にゲル化するのか。②上記の磁性流体を投与したマウスに高周波交流磁場(100 Oe, 230 kHz)を印加すると発熱するか(平成27年度に、腫瘍内と同様の環境下おいて作製したゲルに高周波交流磁場を印加すると発熱することを確認している)。
結果を以下に示す。①については、上記磁性流体をマウスの腫瘍に投与し、その後すぐに腫瘍を摘出したところ、腫瘍内でゲル化していることが確認された。また、上記磁性流体を投与したマウスのMRIを経時的に行ったところ、腫瘍から漏れ出すことなくとどまっていることが確認された。②については、上記磁性流体を投与してから1分後に、高周波交流磁場を20分間印加したときの腫瘍の温度上昇の様子をサーモグラフィでモニタリングしたところ、腫瘍温度が約11℃上昇し、がん細胞が死滅する温度まで加熱することができることが明らかになった。
以上の結果は、本研究で作製した磁性流体を用いることで腫瘍のみを局所的に加熱することが可能になり、副作用が小さい温熱療法への応用が期待できることを示唆している。

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

当初計画としていた研究内容を全て遂行することができたため。

今後の研究の推進方策

当初の計画通り、治療効果の評価、毒性・副作用の評価、腫瘍内におけるゲルからの抗がん剤放出挙動の調査を行う。

次年度使用額が生じた理由

当初計画していたよりも順調に研究が進み、消耗品購入量を削減することができたため。

次年度使用額の使用計画

研究に必要な蛍光顕微鏡を購入する資金の一部にあてる。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (3件) 産業財産権 (4件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] Organic-Inorganic Hybrid Nanoparticles for Tracking the Same Cells Seamlessly at the Cellular, Tissue, and Whole Body Levels2017

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Hayashi, Yusuke Sato, Hiroki Maruoka, Wataru Sakamoto, and Toshinobu Yogo
    • 雑誌名

      ACS Biomaterials Science & Engineering

      巻: 3 ページ: 1129–1135

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.7b00181

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relaxometric Property of Organosilica Nanoparticles Internally Functionalized with Iron Oxide and Fluorescent Dye for Multimodal Imaging2017

    • 著者名/発表者名
      Michihiro Nakamura, Koichiro Hayashi, Hitoshi Kubo, Takafumi Kanadani, Masafumi Harada, Toshinobu Yogo
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science

      巻: 492 ページ: 127-135

    • DOI

      10.1016/j.jcis.2017.01.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theranostic Nanoparticles for MRI-Guided Thermochemotherapy: Tight Clustering of Magnetic Nanoparticles Boosts Relaxivity and Heat-Generation Power2017

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

      ACS Biomaterials Science & Engineering

      巻: 3 ページ: 95-105

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.6b00536

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 光と生体物質に応答する有機-無機ハイブリッド中空ナノ粒子の新規合成法とイメージガイド下三種同時治療2017

    • 著者名/発表者名
      林 幸壱朗
    • 雑誌名

      セラミックス

      巻: 52 ページ: 130-133

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] One-Pot Synthesis of Dual Stimulus-Responsive Degradable Hollow Hybrid Nanoparticles for Image-guided Trimodal Therapy2016

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

      Advanced Functional Materials

      巻: 26 ページ: 8613-8622

    • DOI

      10.1002/adfm.201603394

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Inorganic-Organic Hybrid Membranes Consisting of Triazole Linkages Formed by the Azide-Alkyne Click Reaction2016

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ozawa, Koichiro Hayashi, Shin-ichi Yamaura, Wei Zhang, Wataru Sakamoto, Toshinobu Yogo
    • 雑誌名

      Journal of Membrane Science

      巻: 517 ページ: 21-29

    • DOI

      10.1016/j.memsci.2016.06.019

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photocurrent Enhancement of Chemically Synthesized Ag Nanoparticle-Embedded BiFeO3 Thin Films2016

    • 著者名/発表者名
      Rika Maruyama, Wataru Sakamoto, Isamu Yuitoo, Teruaki Takeuchi, Koichiro Hayashi, Toshinobu Yogo
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 ページ: 10TA14-1

    • DOI

      10.7567/JJAP.55.10TA14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-Pot Synthesis of Inorganic/Organic Hybrid Membranes from Organoalkoxysilane, Hydroimidazole Derivative, and Cyclic Sulfonic Acid Ester2016

    • 著者名/発表者名
      Koji Takahashi, Junji Umeda, Koichiro Hayashi, Wataru Sakamoto, Toshinobu Yogo
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science

      巻: 51 ページ: 3398-3407

    • DOI

      10.1007/s10853-015-9654-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multifunctional Hybrid Nanoparticles for Biomedical Applications2016

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Hayashi
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 124 ページ: 855-862

    • DOI

      10.2109/jcersj2.16099

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ハイブリッドナノ粒子のバイオメディカル応用2016

    • 著者名/発表者名
      林 幸壱朗
    • 学会等名
      平成28年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-12-10 – 2016-12-10
    • 招待講演
  • [学会発表] Dual Stimulus-Responsive Degradable Hollow Organic-Inorganic Hybrid Nanoparticles for Image-Guided Trimodal Therapy2016

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Hayashi, Takuma Maruhashi, Wataru Sakamoto, and Toshinobu Yogo
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Creation of Life Innovation Materials for Interdisciplinary and International Researcher Development
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-10-17 – 2016-10-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 赤血球様粒子の作製と体内動態の解明2016

    • 著者名/発表者名
      林 幸壱朗、山田 翔太、坂本 渉、余語 利信
    • 学会等名
      第 32 回日本 DDS 学会学術集会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2016-06-30 – 2016-07-01
  • [備考]

    • URL

      https://hayashi81.wixsite.com/imasslab2

  • [備考]

    • URL

      http://profs.provost.nagoya-u.ac.jp/view/html/100007892_ja.html

  • [備考]

    • URL

      http://researchmap.jp/hayashi_/

  • [産業財産権] フローサイトメトリー用蛍光プローブ及び蛍光標識細胞の選別方法2017

    • 発明者名
      林幸壱朗, 坂本渉, 余語利信, 丸岡弘規
    • 権利者名
      林幸壱朗, 坂本渉, 余語利信, 丸岡弘規
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2017/4979
    • 出願年月日
      2017-02-10
    • 外国
  • [産業財産権] 蛍光プローブ、蛍光検出方法及び蛍光プローブの使用方法2017

    • 発明者名
      林幸壱朗, 坂本渉, 余語利信, 丸岡弘規
    • 権利者名
      林幸壱朗, 坂本渉, 余語利信, 丸岡弘規
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2017/4981
    • 出願年月日
      2017-02-10
    • 外国
  • [産業財産権] フローサイトメトリー用蛍光プローブ及び蛍光標識細胞の選別方法2016

    • 発明者名
      林幸壱朗, 坂本渉, 余語利信, 丸岡弘規
    • 権利者名
      林幸壱朗, 坂本渉, 余語利信, 丸岡弘規
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-91356
    • 出願年月日
      2016-04-28
  • [産業財産権] 蛍光プローブ、蛍光検出方法及び蛍光プローブの使用方法2016

    • 発明者名
      林幸壱朗, 坂本渉, 余語利信, 丸岡弘規
    • 権利者名
      林幸壱朗, 坂本渉, 余語利信, 丸岡弘規
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-91359
    • 出願年月日
      2016-04-28

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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