Development of genetically-encodable contrast agent for ultrasonography

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K20121
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Biomedical engineering and related fields
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: Mizushima Ryota 東京医科大学, 医学部, 助教 (10749138)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2019-03-31
• Keywords: MRI / 超音波エコーイメージング / ナノ粒子 / 造影剤 / 生物工学

Outline of Final Research Achievements

I have developed the methodology of mammalian expression of gas vesicle-like protein nanoparticles by inducing the part of gas vesicle genes derived from planktothrix rubescens/agardhii and demonstrated that these nanoparticles could be functionalized as a genetically-encoded contrast agent for ultrasonography and Xe-129 HyperCEST MRI.

Free Research Field

生物物理学, 生物工学, NMR/MRI

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ほ乳類細胞におけるガスベシクル様の蛋白質ナノ粒子を発現する方法を開発することで、遺伝子コード可能な超音波エコーイメージング、およびHyperCEST MRI造影剤が実用化可能であることを細胞レベルで示した。将来的には個体レベルで、非侵襲的なイメージング手法であるMRIや超音波エコーイメージングによって、分子細胞レベルの現象を可視化できる可能性を示す成果であり、生物医学研究における広範な応用が期待される。