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2015 年度 実績報告書

ナノ粒子メディスンへの応用を目指した磁気粒子イメージング法の要素技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 25282131
研究機関大阪大学

研究代表者

村瀬 研也  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (50157773)

研究分担者 吉岡 芳親  大阪大学, 学内共同利用施設等, 教授 (00174897)
岩崎 智宏  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50295721)
木村 敦臣  大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70303972)
白土 優  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70379121)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
キーワードナノ粒子メディスン / 磁気粒子イメージング / 磁気温熱療法 / 薬剤送達システム / 温度感受性リポソーム
研究実績の概要

本研究課題の目的は、磁気粒子イメージング(MPI)法の高分解能及び高感度化を実現するための要素技術を確立することである。まず、現有のMPI 装置を基にして磁性体ナノ粒子の分布を高分解能で可視化するための新規データ収集法、画像再構成法及び装置を開発し、それらの有効性や精度をコンピュータシミュレーションやファントム実験により検討する。また、種々の粒子径や磁化特性をもつ磁性体ナノ粒子を新規に合成し、開発したMPI 装置で空間分解能や感度を測定して、MPI の高分解能及び高感度化を実現する磁性体ナノ粒子の特性を探索する。更に、磁性体ナノ粒子を赤血球やリポソームに封入したMPI 用造影剤を新規に開発し、また胆がんマウス等を用いた動物実験を行って本法のナノ粒子メディスンへの応用の可能性や有用性を明らかにする。
本年度は、主として磁性体ナノ粒子をリポソームに封入したMPI用造影剤の開発を行った。将来、MPI と薬剤送達システム(DDS)や磁気温熱療法との融合も見据えて通常のリポソーム(卵黄レシチン)に加え温度感受性リポソームへの封入についても検討した。磁性体ナノ粒子のリポソームへの封入は、まず卵黄レシチンあるいは温度感受性リポソームの場合にはDPPC(Dialmitoyl phosphatidyl choline)に Brij (Polyoxethylene lauryl ether)やPEG (Polyethylene glycol)等の界面活性剤を添加してリン脂質膜を作成し、これに磁性体ナノ粒子を混合した後カラムクロマトグラフィー法で精製して作成した。また、開発したMPI 装置で、これらを撮像してMPI 用造影剤としての有効性を検討した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本年度は、主として磁性体ナノ粒子をリポソームに封入したMPI用造影剤の開発を行った。また、ファントム実験や担がんマウスを用いた動物実験によって有効性が確認出来た。当初の計画では、MPI用造影剤の開発は次年度に行う予定であったが、研究が当初の計画以上に進展しているため、今年度に前倒しして行った。

今後の研究の推進方策

当初の計画以上に進展しているため、次年度以降の研究計画を前倒しにして研究を遂行する予定である。

次年度使用額が生じた理由

当初予定していた装置の性能が、予定していた予算よりも大幅に低い予算で達成することが出来たため、次年度使用額が「0」より大きくなった。

次年度使用額の使用計画

次年度には、翌年度分として請求した研究費と合わせた予算によって装置の性能の向上と実験結果の信頼性や再現性の検証のために使用する計画である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Simple and practical method for correcting the inhomogeneous sensitivity of a receiving coil in magnetic particle imaging2015

    • 著者名/発表者名
      Murase K, Banura N, Mimura A, Nishimoto K
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 ページ: 038001

    • DOI

      10.7567/JJAP.54.038001

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Application of magnetic particle imaging to pulmonary imaging using nebulized magnetic nanoparticles2015

    • 著者名/発表者名
      Nishimoto K, Mimura A, Aoki M, Banura N, Murase K
    • 雑誌名

      Open Journal of Medical Imaging

      巻: 5 ページ: 49-55

    • DOI

      10.4236/ojmi.2015.52008

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Visualization of magnetic nanofibers using magnetic particle imaging2015

    • 著者名/発表者名
      Murase K, Mimura A, Banura N, Nishimoto K, Takata H
    • 雑誌名

      Open Journal of Medical Imaging

      巻: 5 ページ: 56-65

    • DOI

      10.4236/ojmi.2015.52009

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Usefulness of magnetic particle imaging for predicting the therapeutic effect of magnetic hyperthermia2015

    • 著者名/発表者名
      Murase K, Aoki M, Banura N, Nishimoto K, Mimura A, Kuboyabu T, Yabata I
    • 雑誌名

      Open Journal of Medical Imaging

      巻: 5 ページ: 85-99

    • DOI

      10.4236/ojmi.2015.52013

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 酸化鉄ナノ粒子の磁気粒子イメージングとハイパーサーミアへの展開2015

    • 著者名/発表者名
      村瀬研也
    • 雑誌名

      バイオマテリアル―生体材料-

      巻: 33 ページ: 288-295

  • [学会発表] Correction of blurring due to a difference in scanning direction of field-free line in projection-based magnetic particle imaging2016

    • 著者名/発表者名
      Murase K, Shimada K, Banura N
    • 学会等名
      6th International Workshop on Magnetic Particle Imaging
    • 発表場所
      Lübeck, Germany
    • 年月日
      2016-03-16 – 2016-03-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Visualization and quantification of the intratumoral distribution and time-dependent change of magnetic nanoparticles in magnetic hyperthermia using magnetic particle imaging2016

    • 著者名/発表者名
      Kuboyabu T, Yabata I, Aoki M, Ohki A, Yamawaki M, Inaoka Y, Shimada K, Murase K
    • 学会等名
      6th International Workshop on Magnetic Particle Imaging
    • 発表場所
      Lübeck, Germany
    • 年月日
      2016-03-16 – 2016-03-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of magnetic nanocarriers based on thermosensitive liposomes and their visualization using magnetic particle imaging2016

    • 著者名/発表者名
      Maruyama S, Enmeiji K, Shimada K, Murase K
    • 学会等名
      6th International Workshop on Magnetic Particle Imaging
    • 発表場所
      Lübeck, Germany
    • 年月日
      2016-03-16 – 2016-03-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Different behavior of MPI signals from magnetic nanoparticles internalized by macrophages and colon cancer cells2016

    • 著者名/発表者名
      Suzuka H, Mimura A, Inaoka Y, Nishimoto K, Banura N, Murase K
    • 学会等名
      6th International Workshop on Magnetic Particle Imaging
    • 発表場所
      Lübeck, Germany
    • 年月日
      2016-03-16 – 2016-03-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Heat transfer simulation for optimization and treatment planning of magnetic hyperthermia using magnetic particle imaging2016

    • 著者名/発表者名
      Banura N, Mimura A, Nishimoto K, Murase K
    • 学会等名
      6th International Workshop on Magnetic Particle Imaging
    • 発表場所
      Lübeck, Germany
    • 年月日
      2016-03-16 – 2016-03-18
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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