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

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760551
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機材料・物性
• 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)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 磁気ハイパーサーミア / MRI / ナノ医療 / セラノスティクス / ナノ粒子 / 超常磁性 / マグネタイト / 酸化鉄

研究概要

本研究では、磁気共鳴画像法（MRI）と磁気温熱療法（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に取り組んだ。葉酸とポリエチレングリコールを修飾した超常磁性マグネタイトナノ粒子クラスター（FA-PEG-SPION NCs）を担癌マウスに静脈内投与することで、MRIで腫瘍を造影することに成功した。さらに、このNCsを静脈内投与したマウスに人体に無害な交流磁場を印加すると、腫瘍のみが加熱され、腫瘍の温度は周囲の正常組織の温度よりも約6℃高くなった。この結果、腫瘍細胞の増殖を抑制でき、生存率を大幅に改善することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Photostable Iodinated Silica/Porphyrin Hybrid Nanoparticles with Heavy-Atom Effect for Wide-Field Photodynamic/Photothermal Therapy Using Single Light Source (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi, M. Nakamura, H. Miki, S. Ozaki, M. Abe, T. Matsumoto, K. Ishimura
  • 雑誌名: Adv. Funct. Mater. 巻: 24 ページ: 503−513
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-Pot Synthesis of Magnetic Nanoparticles Assembled on Polysiloxane Rod and Their Response to Magnetic Field (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi, W. Sakamoto, T. Yogo
  • 雑誌名: Colloid Polym. Sci. 巻: 291 ページ: 2837−2842
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superparamagnetic Nanoparticle Clusters for Cancer Theranostics Combining Magnetic Resonance Imaging and Hyperthermia Treatment (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi, M. Nakamura, W. Sakamoto, T. Yogo, H. Miki, S. Ozaki, M. Abe, T. Matsumoto, K. Ishimura
  • 雑誌名: Theranostics 巻: 3 ページ: 366−376
  • 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 Tumors (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi, M. Nakamura, H. Miki, S. Ozaki, M. Abe, T. Matsumoto, K. Ishimura
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 49 ページ: 5334−5336
  • 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 System (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi, M. Nakamura, K. Ishimura
  • 雑誌名: Adv. Healthc. Mater. 巻: 2 ページ: 756−763
  • 査読あり
• [雑誌論文] Near-Infrared Fluorescent Silica/Porphyrin Hybrid Nanorings for In Vivo Cancer Imaging (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi, M. Nakamura, H. Miki, S. Ozaki, M. Abe, T. Matsumoto, K. Ishimura
  • 雑誌名: Adv. Funct. Mater. 巻: 22 ページ: 3539−3546
  • 査読あり
• [雑誌論文] Silica-Porphyrin Hybrid Nanotubes for In Vivo Cell Tracking by Near-Infrared Fluorescence Imaging (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi, M. Nakamura, K. Ishimura
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 48 ページ: 3830−3832
  • 査読あり
• [雑誌論文] In Situ Synthesis of Cobalt Ferrite Nanoparticle/Polymer Hybrid from a Mixed Fe-Co Methacrylate for Magnetic Hyperthermia (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi, K. Maeda, M. Moriya, W. Sakamoto, T. Yogo
  • 雑誌名: J. Magn. Magn. Mater. 巻: 324 ページ: 3158−3164
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and 3D Hierarchical Organization of 2D Structured Iron Oxide Based on Enzymatic Structure, Activity and Thermostability (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Hayashi, M. Nakamura, W. Sakamoto, T. Yogo, K. Ishimura
  • 雑誌名: Mater. Res. Bull. 巻: 47 ページ: 3959−3964
  • 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癌のフォトサーマル/光線力学併用療法 (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: 20130904-06
• [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: 20130704-05
• [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(東京都)
  • 年月日: 20130606-08
• [学会発表] 超常磁性ナノクラスターの合成とMRIとハイパーサーミアを統合した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: 日本セラミックス協会2013年年会
  • 発表場所: 東京工業大学(東京都)
  • 年月日: 20130317-19
• [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: 第48回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: 2013-08-29
• [学会発表] CT/蛍光デュアルモーダルリンパ系イメージングのための金ナノ粒子クラスターコア/蛍光シリカシェルナノ粒子の創製 (2012)
  • 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25回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] 鉄-コバルト錯体を用いたコバルトフェライト/高分子ハイブリッドナノ粒子のin situ合成と磁気ハイパーサーミアへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 林幸壱朗,前田一樹,守谷誠,坂本渉,余語利信
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第25回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 20120919-21
• [学会発表] 金ナノ粒子クラスターコア/蛍光シリカシェルナノ粒子の創製とリンパ節およびリンパ管のCT/蛍光デュアルモーダルイメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 林幸壱朗,中村教泰,石村和敬
  • 学会等名: 第7回日本分子イメージング学会学術集会
  • 発表場所: アクトシティ浜松(静岡県)
  • 年月日: 20120524-25
• [学会発表] 生体内イメージングおよび癌治療への応用を目的とした機能性ナノ粒子の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 林幸壱朗
  • 学会等名: 第19回ヤングセラミストミーティングin中四国
  • 発表場所: 徳島大学(徳島県)
  • 年月日: 2012-11-17
• [備考] 2013年11月徳島大学若手研究者学長賞(徳島大学)
• [備考] 2013年6月, Young best presentation award (ナノ学会)
• [備考] 2013年3月,岡奨学賞(徳島大学)
• [備考] 2012年9月,優秀ポスター発表賞(日本セラミックス協会)