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近年の神経科学の発展と分子イメージング技術の発展とにより、再生医療や細胞移植に関する研究が推し進められ、臨床応用まで始められるに至っている。しかしながら、移植細胞の生体内における動態を確認し評価するシステムは未だ確立されていないという現状である。様々な手法を用いた移植細胞の生体内動態の確認・評価システム構築の動きが見られるが、本研究では、高感度であり、また、移植細胞組織の生理的状態や機能の評価も可能である、"新規磁気共鳴画像化法による、移植細胞の生体外追跡システムの開発"を提案した。平成18年度は以下の2つのテーマについて検討を行った。
検討項目1:常磁性磁気標識剤の開発と細胞標識の基礎実験
ESR・MRI両システムで画像化が可能な常磁性剤である、鉄・マンガン・安定ラジカル物質(第3級炭素化合物やナイトロオキシド類)を用いて、免疫系細胞および神経系細胞への取り込み実験を行った。免疫系細胞への取り込みと細胞毒性についてリンパ球、好中球を用いて検討を行った。マンガン、クロム、鉄という重金属イオンについて検討を行い、磁気標識能と毒性との関係を調べ、至適濃度を見いだした。
検討項目2:ESR・MRI磁気画像化システムによる、移植細胞の非侵襲追跡実験
検討項目1でマンガン、クロムについて至適濃度を決めることが出来たリンパ球を用いて実験を進めた。マンガンやクロムで磁気標識をしたリンパ球をマウスの体内へ投与し、リンパ球細胞の状態をMRI装置を用いて追跡した。我々の開発した0.5TMRIシステムにおいても、体内に戻した磁気標識リンパ球群を画像として確認することが可能であった。さらにリンパ球細胞を第3級炭素化合物で標識し、同様の実験を進め、体内での酸素消費を測定している。この測定が定量的に進めば、移植細胞の状態をよりよく観測することが可能である。
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