2017 Fiscal Year Annual Research Report
Ultrasensitive MRI detection of spontaneous pancreatic tumors with nanocage-based targeted contrast agent
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15H03007
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
村田 正治 九州大学, 先端医療イノベーションセンター, 特任教授 (30304744)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋爪 誠 九州大学, 医学研究院, 教授 (90198664)
河野 喬仁 九州大学, 先端医療イノベーションセンター, 特任助教 (90526831)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ナノ材料 / 分子イメージング / MRI / 機能化造影剤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体の機能を生体内外の物質や細胞機能等を利用して分子レベルで可視化する、いわゆる分子イメージング技術を導入した新しいMRI機能化造影剤を開発した。この機能化造影剤のプラットフォームとして、タンパク質ベースのナノカプセルを用いた。精製したナノカプセル型造影剤を電子顕微鏡で観察したところ、すべてのカプセルがナノサイズの粒子であることが分かった。そのサイズはN末端ヘリックスのリピート数と共に増大し、1～4リピート体の平均粒径はそれぞれ、16.8、19.5、30.1そして37.1nmであった。この結果は、N末端ヘリックスのリピート数を増やすことでナノカプセルのサブユニットの間の会合度が上昇する可能性を示した。
Gd-DTPAを内孔に固定化したナノカプセル型MRI造影剤を磁場強度1.5Tおよび9.4TのMRIを用いてT1強調画像を撮影した。インバージョンリカバリー法により各ナノカプセル型造影剤のT1緩和度を算出したところ、NHelix 1は14.9mM-1s-1、NHelix 2は16.5 mM-1s-1、NHelix 3は34.6 mM-1s-1そしてNHelix 4では46.4 mM-1s-1に向上した。臨床でも使用されているMRI造影剤Gd-DTPA錯体の緩和度が4.9 mM-1s-1であることと比較すると、ナノカプセル型MRI造影剤はいずれもより高感度な撮影が可能であることを示した（磁場強度1.5T）。とりわけNHelix 4ではほぼ10倍の高感度化がなされており、N末端ヘリックスのリピート数の増加が緩和能の向上に寄与していることが示された。興味深いことに、得られた緩和度とナノカプセルの粒径をプロットしたところ、高い相関関係が得られた。これはナノ粒子型のMRI造影剤の造影能がその粒径と関係していることを示した初めての例である。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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