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2015 年度 実績報告書

高機能性ナノ粒子設計に基づく高感度in vivoイメージング技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24685028
研究機関大阪大学

研究代表者

水上 進  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30420433)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードナノ粒子 / イメージング / MRI
研究実績の概要

炎症反応に関与するプロテアーゼCaspase-1の活性、およびアポトーシスの実行過程に働く酵素Caspase-3の活性をそれぞれ検出する19F MRI造影剤の開発を行った。カスパーゼ-1活性検出用19F MRI造影剤は、カスパーゼ-1の添加に伴いファントム像により19F MRIシグナルの増大が確認された。さらに生きたマウスへの応用を行ったところ、コントロール(生理食塩水)と比較して、免疫応答を惹起するIL-6を皮下注射したマウスにおいて、非常に高感度にマウス体内の免疫応答の検出を示唆する結果が得られた。実際にこれがマウス体内の免疫応答を可視化しているのであれば、19F MRIによる生きた動物個体内の免疫応答検出の初めての例となる。今後、プローブのマウス体内における動態を詳細に検討することにより、特定の炎症性疾患の19F MRIによる診断技術に繋がることも期待できる。
一方、カスパーゼ-3活性検出用19F MRI造影剤においても、ファントム像において非常に高コントラストにカスパーゼ-3活性を検出できることが確認された。このプローブは、マウス体内のアポトーシスの19F MRI検出が期待できる。本研究で用いたプローブデザインは、その他の様々なプロテアーゼに応用可能であることから、幅広い応用が期待される。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Selective Labeling of Proteins on Living Cell Membranes Using Fluorescent Nanodiamond Probes2016

    • 著者名/発表者名
      Shingo Sotoma, Jun Iimura, Ryuji Igarashi, Koichiro M. Hirosawa, Hidenori Ohnishi, Shin Mizukami, Kazuya Kikuchi, Takahiro K. Fujiwara, Masahiro Shirakawa, Hidehito Tochio
    • 雑誌名

      Nanomaterials

      巻: 6 ページ: 56

    • DOI

      10.3390/nano6040056

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ラベル化分子設計に基づく蛋白質の可視化と機能制御2016

    • 著者名/発表者名
      水上進, 菊地和也
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 136 ページ: 21-27

    • DOI

      10.1248/yakushi.15-00225-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Enzyme-Responsive Metal-Enhanced Near-Infrared Fluorescence Sensor Based on Functionalized Gold Nanoparticles2015

    • 著者名/発表者名
      Zhanghua Zeng, Shin Mizukami, Katsumasa Fujita, Kazuya Kikuchi
    • 雑誌名

      Chem. Sci.

      巻: 6 ページ: 4934-4939

    • DOI

      10.1039/C5SC01850A

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Development of protein-tag-based research tools in live cell imaging2015

    • 著者名/発表者名
      Shin Mizukami, Kazuya Kikuchi
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      ホノルル(米国)
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of activatable 19F MRI contrast agents based on paramagnetic relaxation enhancement2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Akazawa, Fuminori Sugihara, Yoshichika Yoshioka, Shin Mizukami, Kazuya Kikuchi
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      ホノルル(米国)
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会
  • [学会発表] 機能性金ナノ粒子設計に基づく酵素反応検出近赤外蛍光センサーの開発2015

    • 著者名/発表者名
      水上進、Zhanghua Zeng、藤田克昌、菊地和也
    • 学会等名
      第9回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学黒髪南地区キャンパス(熊本県・熊本市)
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-12
  • [学会発表] 刺激応答性19F MRIナノプローブの開発2015

    • 著者名/発表者名
      石田健一郎、赤澤一樹、杉原文徳、吉岡芳親、水上進、菊地和也
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第10回年会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-06-10 – 2015-06-12
  • [学会発表] 常磁性緩和促進効果に基づいた刺激応答性19F MRI造影剤の開発2015

    • 著者名/発表者名
      赤澤一樹、中村竜也、杉原文徳、吉岡芳親、水上進、菊地和也
    • 学会等名
      第10回 日本分子イメージング学会 学術集会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 年月日
      2015-05-20 – 2015-05-21

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公開日: 2017-01-06  

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