2018 Fiscal Year Annual Research Report
悪性脳腫瘍の選択的な可視化と治療を実現する近赤外光セラノスティクスナノ粒子
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18H03538
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
上村 真生 東京理科大学, 基礎工学部材料工学科, 講師 (80706888)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | セラノスティクス / 光線力学療法 / PDT / ナノ粒子 / 近赤外光 / バイオイメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
悪性脳腫瘍は、脳内深部に浸潤したがん細胞の観察が難しく、脳自体が極めて重要な器官であるために腫瘍の外科的切除にも限界があるため、完全な治癒が困難であることが深刻な問題となっている。そこで本研究では、非侵襲的に体内深部まで到達可能な近赤外（ＮＩＲ）光を用いて、悪性脳腫瘍のみの選択的な治療（光操作）と診断を同時に行うことができる「セラノスティクス」技術を、世界で初めて創出することを目的としている。具体的には、新規に開発する「高分子修飾ＮＩＲセラノスティクスナノ粒子」を用いて、「悪性脳腫瘍のみに選択的に結合」し、ＮＩＲ蛍光による「脳内深部のがん細胞のリアルタイムな可視化」とＮＩＲ光刺激（光操作）に応答した「腫瘍の治療」を行うことに取り組んでいる。
今年度はまず、希土類イオン含有セラミックスナノ粒子の一種である、希土類含有NaYF4ナノ粒子の粒径を制御して合成することに取り組んだ。この結果、強いNIR蛍光を発する希土類含有NaYF4ナノ粒子を合成することに成功した。さらにこのナノ粒子を生理条件下で使用するために、生体機能性高分子をナノ粒子表面に導入した。また、光線力学療法を行うために、光増感剤を同時にナノ粒子表面に導入することにも取り組んだ。これらの検討から得られたナノ複合体は、生理条件下で高い分散安定性と蛍光特性、活性酸素産出能を示すことが明らかになった。
次年度以降は、今年度に得られたナノ複合体をベースとして、実際に培養細胞や動物実験レベルでその機能性の評価を進めていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度はまず、本研究の基盤材料となる希土類イオン含有NaYF4ナノ粒子の合成を進めた。熱分解法を用いて、イッテルビウム・エルビウム含有NaYF4ナノ粒子を合成した結果、平均粒径50 nm程度のナノ粒子を得ることに成功した。その後このナノ粒子表面に、ポリエチレングリコール (PEG) の側鎖に疎水性のブロック構造を有するポリマーと光増感剤を疎水性相互作用によって導入した。得られたナノ粒子は、生理条件下で高い分散安定性を示した。また、強いNIR蛍光を示すとともに、活性酸素を産出することも確認された。このため、今年度に得られたナノ粒子は、NIR光セラノスティクスに利用できると期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定どおりに希土類含有セラミックスナノ粒子の合成が完了したため、今後は培養細胞レベルでの評価を進め、その後、マウスを用いたin vivo実験を行う。
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Research Products
(5 results)
