半導体ナノ結晶と中空ファイバを活用した脳腫瘍の診断・治療一体型デバイスの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23390346
• 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: 脳神経外科学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 水野 正明 名古屋大学, 医学部附属病院, 病院教授 (70283439)
• 研究分担者: 渡慶次 学 北海道大学, 大学院・工学研究院, 教授 (60311437) ; 岡本 行広 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 講師 (50503918) ; 朴 蓮洙 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 研究員 (50543534) ; 湯川 博 名古屋大学, 革新ナノバイオデバイス研究センター, 特任講師 (30634646) ; 大森 雅登 豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 嘱託研究員 (70454444)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 脳腫瘍 / 半導体ナノ結晶 / 中空ファイバ / 診断 / 治療

研究概要

本研究では、悪性脳腫瘍の完治を目指し、MRI では検出できない腫瘍摘出腔の辺縁から1-3 cm の領域に残存する浸潤がん細胞を、細胞レベルで正確に検出し、取り除く技術の開発を行った。その結果、半導体ナノ結晶（トランスフェリン固定化量子ドット(QD-Tf)）をリポソームに包埋し、中空ナノファイバーを活用することで脳腫瘍細胞の選択的高感度検出を可能にした。合わせて可視化に使用する半導体ナノ結晶から自由電子、ラジカル、イオン等を発生させ、細胞死を誘導する技術を確立し、診断・治療一体化医療デバイスの開発につながる基盤を作り上げた。

研究成果

• [雑誌論文] Quantum Dots Conjugated with Transferrin for Brain Tumor Cell Imaging (2013)
  • 著者名/発表者名: Yukawa H, Tsukamoto R, Kano A, Okamoto Y, Tokeshi M, Ishikawa T, Mizuno M and Baba Y
  • 雑誌名: J Cell Sci Ther 巻: 4 ページ: 10000150-7
• [雑誌論文] Significant induction of apoptosis in renal cell carcinoma cells transfected with cationic multilamellar liposomes containing the human interferon-β gene through activation of the intracellular type 1 interferon signal pathway (2012)
  • 著者名/発表者名: Takaha N, Nakanishi H, Kimura Y, Hongo F, Kamoi K, Kawauchi A, Mizuno M, Yoshida J, Wakabayashi T, Miki T
  • 雑誌名: Int J Oncol 巻: 40(5) ページ: 1441-6
• [雑誌論文] Neurosurgical robotic system for brain tumor removal (2011)
  • 著者名/発表者名: Arata J, Tada Y, Kozuka H, Wada T, Saito Y, Ikedo N, Hayashi Y, Fujii M, Kajita Y, Mizuno M, Wakabayashi T, Yoshida J, Fujimoto H
  • 雑誌名: Int J Comput Assist Radiol Surg 巻: 6 ページ: 375-385
• [雑誌論文] Mechanism of the Introduction of Exogenous Genes into Cultured CellsUsing DEAE-Dextran-MMA Graft Copolymer as a Non-Viral Gene Carrier.II (2011)
  • 著者名/発表者名: Eshita Y, Higashihara J, Onishi M, Mizuno M, Yoshida J, Takasaki T, Yoshioka H, Kubota N and Onishi Y
  • 雑誌名: Its Thixotropy Property. J Nanomedic Nanotechnol 巻: 2 ページ: 1-8
• [学会発表] 腫瘍細胞を選択的に標識可能な量子ドットの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 湯川 博, 塚本涼子, 岡本行広, 水野正明, 加地範匡, 馬場嘉信
  • 学会等名: 第39回日本臓器保存生物医学会学術総会
  • 発表場所: コラッセふくしま(福島県福島市)
  • 年月日: 20121116-17
• [学会発表] 量子ドットを用いた腫瘍細胞イメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 中尾早織, 朴蓮洙, 岡本行広, 加地範匡, 水野正明, 渡慶次学, 馬場嘉信
  • 学会等名: 日本化学会第92 春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス, 東京
  • 年月日: 20120325-28
• [学会発表] Tumor Cell Imaging Using CuInS2/ZnS Quantum Dots (2012)
  • 著者名/発表者名: NAKAO Saori, PARK Yeon-Su, OKAMOTO Yukihiro, KAJI Noritada, MIZUNO Masaaki, TOKESHI Manabu, BABA Yoshinobu
  • 学会等名: International Symposium on Innovative Nanobiodevices ISIN 2012
  • 発表場所: 国立京都国際会館, 京都
  • 年月日: 20120321-22
• [学会発表] CdSe/ZnSコロイド量子ドットの電界中の蛍光特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中俊成, 大森雅登, 榊裕之
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] IMAGING TECHNIQUE OF BRAIN TUMOR CELLS USING LIPOSOMES CONTAINING QUANTUM DOTS (2011)
  • 著者名/発表者名: Saori Nakao, Yukihiro Okamoto, Masaaki Mizuno, Noritada Kaji, Manabu Tokeshi, Yoshinobu Baba
  • 学会等名: IUPAC International Congress on Analytical Sciences 2011 (ICAS 2011)
  • 発表場所: 国立京都国際会館, 京都
  • 年月日: 20110522-26
• [図書] 現代化学, 量子ドットのバイオ応用最前線 (2012)
  • 著者名/発表者名: 湯川 博, 小野島大介, 馬場嘉信
  • 総ページ数: 31-35
  • 出版者: 東京化学同人