フォトサーマル効果による経皮ワクチン増強に関する研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22300158
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 熊本大学 (2012); 九州大学 (2010-2011)
• 研究代表者: 新留 琢郎 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (20264210)
• 連携研究者: 後藤 雅宏 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (10211921)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 生体制御 / 治療 / 薬物送達システム

研究概要

タンパク質の経皮投与において、角質層が最大のバリアとなる。そこで、金ナノロッドの発熱効果で角質層の透過性を上げることを試みた。金ナノロッドとオブアルブミンを混合し、皮膚にのせ、近赤外光を照射すると、オブアルブミンの皮内移行や抗体産生が認められた。さらに、 パルスレーザーを利用することで、 皮膚深部を加熱することなしにタンパク質が移行した。経皮ワクチンシステムを構築する上で重要な知見となった。

研究成果

• [雑誌論文] Thermalenhancement of gene transfection in tumorcells mediated by the photothermal effect ofgold nanorods (2013)
  • 著者名/発表者名: Y . Sakamura, M. Y oshiura, H. Tang, T. Mori,Y . Katayama, T. Niidom
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biodistribution andtumor localization of PEG-modifieddendritic poly(L-lysine) oligonucleotidecomplexes (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Kurihara, D. Pissuwan, T. Mori, Y .Katayama, T. Niidome
  • 雑誌名: J. Biomater . Sci.-Polym. Ed 巻: 23 ページ: 2369-2380
  • 査読あり
• [雑誌論文] Conversion of rod-shaped goldnanoparticles to spherical forms and theireffect on biodistribution in tumor-bearingmice (2012)
  • 著者名/発表者名: Y . Akiyama, T. Mori, Y . Katayama, T.Niidome
  • 雑誌名: Nanoscale Res. Lett 巻: 7 ページ: 565
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sequential release ofsingle-stranded DNAs from gold nanorodstriggered by near-infrared light irradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Fukushima, S. Y amashita, T. Mori, Y .Katayama, T. Niidome
  • 雑誌名: Chem. Lett 巻: 41 ページ: 711-712
  • 査読あり
• [雑誌論文] activity based on phosphorylation-induceddissociation of a polyion complex (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Toita, T. Mori, Y . Naritomi, J.-H. Kang, S.Shiosaki, T. Niidome, Y . Katayama
  • 雑誌名: Anal.Biochem 巻: 424 ページ: 130-136
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gold nanorods in anoil-base formulation for transdermaltreatment of Type 1 diabetes in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nose, D. Pissuwan, M. Goto, Y .Katayama, T. Niidome
  • 雑誌名: Nanoscale 巻: 4 ページ: 3776-3780
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controlled-release system mediated by aretro Diels-Alder reaction induced by thephotothermal effect of gold nanorods (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Y amashita, H. Fukushima, Y . Niidome, T.Mori, Y . Katayama, T. Niidom
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 27 ページ: 14621-14626
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controlled- release system ofsingle-stranded DNA triggered by thephotothermal effect of gold nanorods and itsin vivo application (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Y amashita, H. Fukushima, Y . Akiyama, Y .Niidome, T. Mori, Y . Katayama, T. Niidome
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem 巻: 19 ページ: 2130-2135
  • 査読あり
• [雑誌論文] A solid-in-oildispersion of gold nanorods can enhancetrandermal protein delivery and skinvaccination (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Pissuwan, K. Nose, R. Kurihara, K.Kaneko, Y . Tahara, N. Kamiya, M. Goto, Y .Katayama, T. Niidome
  • 雑誌名: Small 巻: 7 ページ: 215-220
  • 査読あり
• [雑誌論文] Active accumulation of gold nanorods intumor in response to near-infrared laserirradiation (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Shiotani, Y . Akiyama, T. Kawano, Y .Niidome, T. Mori, Y . Katayama, T. Niidome
  • 雑誌名: Bioconjugate Chem 巻: 21 ページ: 2049-2054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Controlled release of PEG chain from gold nanorods: targeted delivery totumor (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Niidome, A. Ohga, Y . Akiyama, K.Watanabe, Y . Niidome, T. Mori, Y .Katayama
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem 巻: 18 ページ: 4453-4458
  • 査読あり
• [学会発表] 金属ナノ材料とポリマーを組み合わせた新しい医療材料の構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 新留琢郎
  • 学会等名: 高分子学会第21回ポリマー材料フォーラム
  • 発表場所: 北九州市 (北九州国際会議場)
  • 年月日: 2012-11-01
• [学会発表] 金ナノロッドのフォトサーマル効果を利用した薬物デリバリーシステム (2012)
  • 著者名/発表者名: 新留琢郎
  • 学会等名: 第4回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
  • 発表場所: 北九州市 (北九州国際会議場)
  • 年月日: 2012-10-22
• [学会発表] 近赤外光照射に応答して薬物を放出する金ナノロッド (2012)
  • 著者名/発表者名: 新留琢郎、 山下秀治、 福島寛満、 森 健、片山佳樹
  • 学会等名: 第61回高分子討論会
  • 発表場所: 名古屋市 (名古屋工業大学)
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] Development of NovelTherapeutic Techniques usingPhotothermal Effect of GoldNanorods (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Niidome
  • 学会等名: PT-BMES 2012
  • 発表場所: 台 湾 新 竹 市 (National Tsing HuaUniversity)
  • 年月日: 2012-09-06
• [学会発表] DRUG RELEASE SYSTEMCONTROLLED BY PHOTOTHERMAL EFFECT OFGOLD NANORODS (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Niidome
  • 学会等名: PEM
  • 発表場所: 中国吉林省長春市 (ChangchunInstitute of Applied Chemistry)
  • 年月日: 2012-08-21
• [学会発表] TransdermalInsulin Delivery Enhanced byPhotothermal Effect of GOLDNanorods (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Pissuwan, K. Nose, T. Mori, Y.Katayama, T. Niidome
  • 学会等名: The 39th Annual Meeting &Exposition of The Controlled ReleaseSociet
  • 発表場所: カナダ ケベックシティ(Centre des congres de Quebec)
  • 年月日: 2012-07-16
• [学会発表] Controlled release systemresponding heat produced byphotothermal effect of gold nanorods (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Niidome, S. Yamashita, T. Mori, Y.Katayama
  • 学会等名: 9th World Biomaterials Congress
  • 発表場所: 中国成都 (The Century CityNew International Convention &Exhibition Center)
  • 年月日: 2012-06-04
• [学会発表] Controlled Release Systemsfrom Gold Nanorods Responding to NearInfrared Light Irradiation (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Niidome, S. Yamashita, H.Fukushima, Y. Niidome, T. Mori and Y.Katayama
  • 学会等名: 第21回日本 MRS 学術シンポジウム
  • 発表場所: 神奈川県横浜市 横浜情報文化センター
  • 年月日: 2011-12-20
• [学会発表] Transdermal Insulin delivery using asolid-in-oil dispersion of goldnanorods (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Pissuwan, K. Nose, Y. Tahara, M.Goto, Y. Katayama, T. Niidome
  • 学会等名: 2011 MRS Fall Meeting &Exhibit
  • 発表場所: 米国マサチューセッツ州ボストン
  • 年月日: 2011-11-30
• [学会発表] Release ofSingle Stranded DNA Responding to NearInfrared Light Irradiation (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Yamashita, H. Fukushima, T. Mori,Y. Katayama, T. Niidome
  • 学会等名: The 38thInternational Symosium on NucleicAcid Chemistry
  • 発表場所: 北海道札幌市北海道大学
  • 年月日: 2011-11-11
• [学会発表] Preparation ofThermoresponsive Polymer-modifiedGold Nanorods and Their Delivery toSpecific Tissue (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Niidome, A. Shiotani, T. Mori, andY. Katayama
  • 学会等名: Pusan-Kyushu JointSymposium on High Polymers (15th) andFibers (13th)
  • 発表場所: 韓国プサン
  • 年月日: 2011-10-28
• [学会発表] Controlled Release System Mediated byRetro Diels-Alder Reaction on GoldNanorods (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Niidome, S. Yamashita, H. Fukushima,Y. Niidome, T. Mori, and Y. Katayama
  • 学会等名: 8TH ANNUAL MEETING &EXPOSITION OF THE CONTROLLED RELEASESOCIETY
  • 発表場所: 米国メリーランド州ナショナルハーバー
  • 年月日: 2011-07-02
• [学会発表] Enhancement of TransdermalProtein Delivery by PhotothermalEffect of Gold Nanorods (2011)
  • 著者名/発表者名: D. PISSUWAN, K. NOSE, R. KURIHARA, Y.NIIDOME, K. KANEKO, Y. TAHARA, N.KAMIYA, M. GOTO, Yoshiki KATAYAMA, T.NIIDOM
  • 学会等名: 第60回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 大阪市北区、大阪国際会議場
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] Biomedical applications of goldnanorods: active accumulation systemto tumor and enhancement of skinvaccination (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Niidome, D. Pissuwan, A. Shiotani,K. Nose, T. Mori, and Y. Katayama
  • 学会等名: The 10th China-JapanKorea Foresight Joint Symposium onGene Delivery and InternationalSymposium on Biomaterials2011
  • 発表場所: 中国桂林
  • 年月日: 2011-05-03
• [学会発表] 金ナノロッドと近赤外光を組み合わせた新しいイメージング・治療技術の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新留琢郎、新留康郎、ピスワン ダークロン、森 健、片山佳樹
  • 学会等名: 第50回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 東京都千代田区、東京電機大学
  • 年月日: 2011-04-29
• [学会発表] Active accumulation of goldnanorods in tumor mediated by theirphotothermal effect (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Niidome, A. Shiotani, T. Mori, Y.Katayama
  • 学会等名: InternationalConference on Biomaterials Science2011
  • 発表場所: つくば市 TsukubaInternational Congress Center
  • 年月日: 2011-03-15
• [学会発表] 金ナノ粒子と近赤外光を組み合わせた新しい診断・治療法,日本学術振興会「未踏・ナノデバイステクノロジー」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 新留琢郎
  • 学会等名: 第151 委員会研究会
  • 発表場所: 東京都文京区 東京大学
  • 年月日: 2011-01-31
• [学会発表] Functional goldnanorods for bioimaging andphotothermal therapy (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Niidome, A. Shiotani, Y. Niidome,T. Mori, Y. Katayama
  • 学会等名: InternationalChemistry Congress of Pacific BasinSocieties
  • 発表場所: 米国ハワイ州ホノルル
  • 年月日: 2010-12-15
• [学会発表] Preparation ofthermo-responsive polymer-coatedgold nanorods and their accumulationto light irradiated site (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Niidome, A. Shiotani, Y. Niidome,T. Mori, Y. Katayama
  • 学会等名: 2010Materials Research Society FallMeeting
  • 発表場所: 米国マサチューセッツ州ボストン
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] 金ナノロッドのフォトサーマル効果を利用したデリバリーと治療システム (2010)
  • 著者名/発表者名: 新留琢郎、塩谷 淳、ピスワン ダークロン、新留康郎、片山佳樹
  • 学会等名: 第31回 日本レーザー医学会 総会
  • 発表場所: 名古屋市中区 ウインクあいち
  • 年月日: 2010-11-13
• [学会発表] Delivery of gold nanorods totumor in response to near-infraredirradiation (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Niidome, A. Shiotani, T. Mori, Y.Katayam
  • 学会等名: The 9thChina-Japan-Korea Foresight JointSymposium on Gene Delivery and theInternational Workshop onBiomaterials2010
  • 発表場所: 長春、中国
  • 年月日: 2010-06-21
• [学会発表] 温度感受性ポリマーゲルで修飾した金ナノロッドの体内デリバリー (2010)
  • 著者名/発表者名: 新留琢郎、 塩谷 淳、 森 健、 新留康郎、片山佳樹
  • 学会等名: 第26回日本DDS学会学術集会
  • 発表場所: 大阪市天王寺区、 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2010-06-17
• [図書] 近赤外光によりコントロールできる薬物放出,薬学雑誌 (2013)
  • 著者名/発表者名: 新留琢郎
  • 総ページ数: 369-372
• [図書] Goldnanoparticles for the development oftransdermal delivery systems.ACSSymposium Series, FunctionalNanoparticles for Bioanalysis,Nanomedicine and BioelectronicDevices, Volume 2, Chapter 5 (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Pissuwan, T. Niidome
  • 総ページ数: 69-80
• [図書] 金ナノロッドと近赤外光を組み合わせた新しい治療技術,光学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 新留琢郎
  • 総ページ数: 568-572
• [図書] The forthcoming applications of goldnanoparticles in drug and genedelivery systemsJ. ControlledRelease (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Pissuwan, T. Niidome, M. B. Cortie
  • 総ページ数: 65-71
• [図書] ピスワン ダークロン、新留康郎、金ナノロッドと近赤外光を用いた診断・治療システム薬学雑誌 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新留琢郎、塩谷 淳、秋山泰之、大賀 晃、野瀬圭介
  • 総ページ数: 1671-1677
  • 出版者: 薬学雑誌
• [図書] 金ナノ粒子を用いたバイオイメージングおよびフォトサーマル治療;Bioimaging and PhotothermalTherapy Using Gold Nanoparticles、レーザー研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 新留琢郎、新留康郎
  • 総ページ数: 421-426
• [備考]
  • URL: http://www.chem.kumamoto-u.ac.jp/~niidome
• [産業財産権] 核酸デリバリー方法および核酸デリバリーデバイス (2012)
  • 発明者名: 新留琢郎、和田冨美夫、片山佳樹、薬丸康介、河野喬仁、山下修蔵
  • 権利者名: 国立大学法人九州大学、株式会社日本ステントテクノロジー
  • 産業財産権番号: 特許第5105600
  • 取得年月日: 2012-10-12
• [産業財産権] 光応答性のパターニングに用いるための基板およびその利用 (2010)
  • 発明者名: 君塚信夫、新留琢郎、金 仁華、飯田誠之、副島哲朗、渡部和人
  • 権利者名: 独立行政法人科学技術振興機構
  • 公開番号: 特開 2012-95626
  • 出願年月日: 2010-11-05
• [産業財産権] プロテインキナーゼの検出及び活性測定方法 (2010)
  • 発明者名: 片山佳樹、新留琢郎、森 健
  • 権利者名: 国立大学法人九州大学
  • 産業財産権番号: PCT/JP2010/065721
  • 出願年月日: 2010-09-13
  • 外国
• [産業財産権] タンパク質キナーゼの新規基質ペプチド (2010)
  • 発明者名: 片山佳樹、 新留琢郎、 森 健、 韓 暁明、秦 彬斗、矢山由洋、下村 隆
  • 権利者名: 国立大学法人九州大学
  • 産業財産権番号: 特願 2010-137453、 PCT/JP2011/063699
  • 出願年月日: 2010-06-16
  • 外国
• [産業財産権] 金ナノロッドを含有する S/O 製剤 (2010)
  • 発明者名: 新留琢郎、新留康郎、神谷典穂、後藤雅宏、片山佳樹、ダークロン・ピスワン、野瀬圭介、栗原亮介
  • 権利者名: 国立大学法人九州大学
  • 産業財産権番号: 特願 2010-136286
  • 出願年月日: 2010-06-15