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

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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。