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2013 年度 実績報告書

癌の画像診断・温熱治療への応用を目的とした磁性ナノ粒子の創製

研究課題

研究課題/領域番号 24760551
研究機関徳島大学

研究代表者

林 幸壱朗  徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 助教 (80580886)

キーワード磁気ハイパーサーミア / MRI / 磁性ナノ粒子 / ナノ医療 / セラノスティクス / マグネタイト / 超常磁性 / 酸化鉄
研究概要

本研究では、MRIと磁気ハイパーサーミアを一体化する「セラノスティクス」の実現を可能にするような磁性ナノ粒子の開発を目的とした。
平成24年度に、MRI造影剤及び磁気ハイパーサーミア用発熱体として応用するために必要な特性を満たす磁性ナノ粒子を合成することができていたため、平成25年度は、この磁性ナノ粒子を用いて、担癌マウスを用いた動物実験により、腫瘍をMRIで造影し、さらに、磁気ハイパーサーミアで治療することを試みた。この磁性ナノ粒子を担癌マウスに静脈内投与すると、24時間後に腫瘍を造影することができた。腫瘍の組織解析から、この磁性ナノ粒子は腫瘍組織内の壊死している組織ではなく、生存している組織に局在していることが明らかになった。さらに、この磁性ナノ粒子を担癌マウスに静脈内投与してから24時間後に交流磁場(230 kHz, 100 Oe)を印加することで、この磁性ナノ粒子を用いた磁気ハイパーサーミアの治療効果を評価した。この磁性ナノ粒子を投与した担癌マウスに交流磁場を印加すると、腫瘍だけが加熱され、20分後には腫瘍の温度が周囲の正常組織の温度より6℃高くなっていることがサーモグラフィで確認された。また、腫瘍の体積変化から、この磁性ナノ粒子を用いた磁気ハイパーサーミアにより腫瘍細胞の増殖が著しく抑制できるということが明らかになった。さらに、生存率も大幅に改善し、対照群(無処置、磁性ナノ粒子投与のみ、交流磁場印加のみ)は8週以内に全滅したが、磁気ハイパーサーミアを行った群は12週以上生存率100%であった。
さらに、生化学検査によりこの磁性ナノ粒子の毒性を評価したところ、毒性は認められなかった。
以上の結果は、本研究で開発した磁性ナノ粒子を用いることで、MRIと磁気ハイパーサーミアを一体化する「セラノスティクス」の実現が期待できることを示唆している。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Photostable Iodinated Silica/Porphyrin Hybrid Nanoparticles with Heavy-Atom Effect for Wide-Field Photodynamic/Photothermal Therapy Using Single Light Source2014

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Hayashi, Michihiro Nakamura, Hirokazu Miki, Shuji Ozaki, Masahiro Abe, Toshio Matsumoto, Toshinari Kori, and Kazunori Ishimura
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials

      巻: 24 ページ: 503-513

    • DOI

      10.1002/adfm.201301771

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superparamagnetic Nanoparticle Clusters for Cancer Theranostics Combining Magnetic Resonance Imaging and Hyperthermia Treatment2013

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Hayashi, Michihiro Nakamura, Wataru Sakamoto, Toshinobu Yogo, Hirokazu Miki, Shuji Ozaki, Masahiro Abe, Toshio Matsumoto, and Kazunori Ishimura
    • 雑誌名

      Theranostics

      巻: 3 ページ: 366-376

    • DOI

      10.7150/thno.5860

    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-Pot Synthesis of Magnetic Nanoparticles Assembled on Polysiloxane Rod and Their Response to Magnetic Field2013

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

      Colloid and Polymer Science

      巻: 291 ページ: 2837-2842

    • DOI

      10.1007/s00396-013-3039-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gold Nanoparticle Cluster-Plasmon-Enhanced Fluorescent Silica Core-Shell Nanoparticles for X-Ray Computed Tomography-Fluorescence Dual-Mode Imaging of Tumors2013

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Hayashi, Michihiro Nakamura, Hirokazu Miki, Shuji Ozaki, Masahiro Abe, Toshio Matsumoto, and Kazunori Ishimura
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 49 ページ: 5334-5336

    • DOI

      10.1039/c3cc41876f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Near-Infrared Fluorescent Silica-Coated Gold Nanoparticle Clusters for X-Ray Computed Tomography/Optical Dual Modal Imaging of the Lymphatic System2013

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Hayashi, Michihiro Nakamura, and Kazunori Ishimura
    • 雑誌名

      Advanced Healthcare Materials

      巻: 2 ページ: 756-763

    • DOI

      10.1002/adhm.201200238

    • 査読あり
  • [学会発表] ヨウ素含有シリカ/ポルフィリンハイブリッドナノ粒子の合成と重原子効果を利用した2013

    • 著者名/発表者名
      林幸壱朗, 中村教泰, 石村和敬
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      信州大学(長野県)
    • 年月日
      20130904-20130906
  • [学会発表] 超常磁性酸化鉄ナノ粒子クラスターを用いた磁気ハイパーサーミアによる腫瘍成長抑制2013

    • 著者名/発表者名
      林 幸壱朗
    • 学会等名
      ナノバイオ磁気工学専門研究会
    • 発表場所
      中央大学駿河台記念館(東京都)
    • 年月日
      20130829-20130829
    • 招待講演
  • [学会発表] 超常磁性ナノ粒子クラスターを用いたMRI及びハイパーサーミア2013

    • 著者名/発表者名
      林 幸壱朗, 中村 教泰, 石村 和敬
    • 学会等名
      第29回日本DDS学会学術集会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府)
    • 年月日
      20130704-20130705
  • [学会発表] 超常磁性ナノ粒子クラスターの合成とMRI/ハイパーサーミアセラノスティクスへの応用2013

    • 著者名/発表者名
      林 幸壱朗, 中村 教泰, 石村 和敬
    • 学会等名
      ナノ学会第11回大会
    • 発表場所
      東京工業大学百年記念館(東京都)
    • 年月日
      20130606-20130608

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公開日: 2015-05-28  

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