異なる特性をもつ二種類の光を利用した生体内深部組織の修復・再生法の開発

开发一种利用两种不同性质的光修复和再生活体深层组织的方法

基本信息

批准号：
21H02983
负责人：
尾崎倫孝
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

外科領域において、創傷治癒の遅延、吻合部の縫合不全は術後合併症につながる。いくつかの基礎疾患を有している場合、このような合併症が起こりやすく予後にも影響する。本研究はそのような状況に対応するために、侵襲の少ない光を利用した生体内病変の分子・細胞機能操作技術の開発を試みる。体表から深部にいたる傷害組織を光照射により分子レベル・細胞レベルで修復・再生する技術には多くの先端的技術開発を必要とするが、臨床的に術後消化管などの縫合不全の予防・治療、創傷治癒促進、褥瘡・深部臓器の挫傷の治癒促進、移植臓器機能の改善、虚血性疾患の治療など広い分野への応用が期待される。当該年度に実施した研究の成果【近赤外光照射装置の準備およびランタノイド・ナノ粒子（LNP）の調整】細胞に近赤外光を照射するため、近赤外光照射装置を準備した。LNPは生体内送達用として血管内投与、貪食細胞による貪食可能なサイズのものを入手し、近赤外光照射装置とLNPによる照射システムの構築を行った。【培養細胞における青色光による遺伝子発現システムの開発】青色光照射によるターゲット遺伝子発現誘導システムとして、ルシフェラーゼ発現誘導系を準備し、生体組織内でも十分に機能するだけの発現強度と持続性を示す光照射条件を細胞レベルにて検討を行った。また、前述のシステムに導入するターゲットの選定と機能評価を進めた。これによって主に生存シグナル分子を青色光で制御するプローブを得て、導入細胞を作製し、青色光による生存能・増殖能の制御評価を進めた。【LNPを介した光操作のための基礎的検討】近赤外光のLNP照射により、アップ・コンバージョンにて近赤外光が青色光に変化することを確認した。同時に、光照射により若干の発熱反応が惹起されることが観察され、実際に使用する際は連続的な光照射は困難であり、時間間隔をあけ不連続的な照射条件が必要であると考えられた。

在外科手术区域，吻合区域的伤口愈合和不足导致术后并发症。如果您患有几种潜在疾病，这些并发症可能会发生，并且也会影响预后。为了应对这种情况，这项研究试图开发用于使用较少侵入性光的体内病变的分子和细胞功能来操纵分子和细胞功能的技术。 Although many cutting-edge technology develops techniques that repair and regenerate injured tissues from the surface of the body at the molecular and cellular level by irradiation of light, it is expected to be applied to a wide range of fields, including clinical prevention and treatment of suture failure in the postoperative gastrointestinal tract, promotion of wound healing, promotion of pressure sores and deep organ contusions, improvement of transplanted organ function, and treatment of缺血性疾病。在本财政年度进行的研究结果：准备近红外光照射装置以及调整灯笼纳米颗粒（LNP）]近红外光照射器件的准备，以照射细胞上的近红外光。将LNP用于体内递送的血管内给药，并以吞噬细胞的吞噬细胞的尺寸获得，并构造成形成近红外的光照射装置和LNP辐照系统。 [在培养的细胞中使用蓝光开发基因表达系统]荧光素酶表达诱导剂系统是用蓝光照射作为靶基因表达诱导剂系统制备的，并在细胞水平上检查了光照射条件，表明足够的表达强度和可持续性在活组织中可以很好地发挥作用。此外，我们继续选择要引入上述系统并评估功能的目标。这导致了探针的产生，该探针主要调节用蓝光调节存活信号分子，并制备引入的细胞，并使用蓝光对生存力和增殖能力进行控制和评估。 [通过LNP进行光持摄取的基本研究]证实，当转化时用近红外光照射时，近红外的光变为蓝光。同时，观察到通过光照射引起了一些放热反应，并且人们认为在实践中使用时很难连续光照射，并且在时间间隔内需要不连续的照射条件。