微小悪性腫瘍の診断と治療を両立する光機能性リン酸八カルシウムナノ結晶の創製

用于诊断和治疗微恶性肿瘤的光功能磷酸八钙纳米晶体的制备

• 批准号: 20J20027
• 负责人: 山田 伊織
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J20027/
• 关键词: 無機／有機複合体; バイオセラミックス; リン酸カルシウム; ハイドロキシアパタイト; リン酸八カルシウム; 層状構造; セラノスティクス; バイオマテリアル; 水酸アパタイト

微小がん部位の診断と治療を両立する生体安全性の高いリン酸カルシウム(CP)/有機複合体の創製を目指し研究を推進している。これまでに診断への応用を可能とする発光種としてEu3+に着目し，リン酸八カルシウム(OCP)のCa2+へのEu3+ドープと，OCP水和層のコハク酸イオンによる修飾の両立，及び，光線力学療法と蛍光診断に利用可能なメチレンブルー(MB)のハイドロキシアパタイト(HA)への固定化を達成した。前者においては，コハク酸イオンの修飾が濃度消光を抑制し，Eu3+周囲の対称性が低下し，遷移がより許容され，Eu3+の発光強度・効率を増大することが見出された。また，人の血漿中の無機イオン濃度を模倣した擬似体液中で，一週間以上コハク酸イオンの徐放が確認され，その挙動はEu3+の有無により制御可能だった。目視，及び，蛍光顕微鏡で観測可能な赤色発光が観測され，この粒子を取り込んだがん細胞を蛍光顕微鏡で観察できた。後者においては，合成時のP/Caモル比が高い場合，炭酸イオン含有量が低下し，HA表面にMBと相互作用可能なリン酸イオンが露出し，MB固定量が増加した。1O2はMBモノマーによって生成され，MBが水素結合を形成すると1O2生成よりも蛍光による失活が優先される。このことを利用し，会合状態・1O2生成効率・蛍光強度から，P/Caモル比が非常に高い場合HA表面のMBが水素結合を多く形成していた。つまり，粒子表面を制御することで，MBの光機能を最適化できることが見出された。この粒子は赤色蛍光を持っており取り込んだがん細胞を細胞毒性なく蛍光顕微鏡で観察できた。また，粒子を添加したがん細胞に対して赤色光を照射したところ，1O2によってがん細胞の一部が死滅した。以上より診断と治療を両立するCP粒子の創製と光機能種(Eu3+やMB)の存在状態とその機能の関係性を見出している。

Tiny が ん と の diagnosis treatment を struck made す る high body safety の い リ ン acid カ ル シ ウ ム (CP)/organic complex の created を refers を し research advance し て い る. こ れ ま で に diagnosis へ の 応 may use を と す る 発 light of と し て Eu3 + に mesh し, リ ン acid eight カ ル シ ウ ム (OCP) composition among の Ca2 + へ の Eu3 + ド ー プ と, OCP and water layer の コ ハ ク acid イ オ ン に よ る modified の struck, and び, Light is light mechanical therapy と 蛍 diagnosis に using may な メ チ レ ン ブ ル ー (MB) の ハ イ ド ロ キ シ ア パ タ イ ト (HA) へ の immobilized を reached し た. The former に お い て は, コ ハ ク acid イ オ ン の modify extinction を inhibit し が concentration, Eu3 + weeks 囲 の said low が し, seaborne migration が よ り allowable さ れ, Eu3 + の 発 light intensity, sharper rate を raised large す る こ と が see out さ れ た. ま た, の の in plasma inorganic イ オ ン concentration を imitate し た quasi で in body fluids, more than a week between コ ハ ク acid イ オ ン の Xu Fang が confirm さ れ, そ の 挙 dynamic は Eu3 + の に よ り suppression may だ っ た. Visual and び, 蛍 light 顕 micromirror で 観 measurement may な red 発 light が 観 measuring さ れ, こ の particle を take り 込 ん だ が ん cells を 蛍 light 顕 micromirror で 観 examine で き た. When the latter に お い て は, synthetic の P/Ca モ ル higher than が い occasions, carbon acid イ オ ン containing low amount が し, HA surface に MB と interaction may な リ ン acid イ オ ン が し, MB fixed quantity が raised plus し た. 1 o2 は MB モ ノ マ ー に よ っ て generated さ れ, MB が water element combination を form す る と 1 o2 generation よ り も 蛍 light に よ る inactivation が priority さ れ る. Use し こ の こ と を, meet state, 1 o2 generation working rate, 蛍 light intensity か ら, P/Ca モ ル than が の MB が に い occasion HA very high surface water element combination を formed く し て い た. つ ま り, particle surface を suppression す る こ と で, MB の を light function optimization で き る こ と が shows さ れ た. こ の particle は red light 蛍 を hold っ て お り take り 込 ん だ が を ん cells cytotoxicity な く 蛍 light 顕 micromirror で 観 examine で き た. ま た, particle を add し た が ん cells に し seaborne て を red light irradiation し た と こ ろ, 1 o2 に よ っ て が の a が ん cells die out し た. Above よ り diagnosis と treatment を struck made す の る CP particles created と light function (Eu3 + や MB) の existence state と そ の function の masato is sexual を shows し て い る.

项目成果

光線力学療法を目指したメチレンブルー吸着ハイドロキシアパタイ トナノ粒子の創製と光化学反応性の評価

用于光动力治疗的亚甲基蓝吸附羟基磷灰石纳米颗粒的制备及光化学反应性评价

• 发表时间: 2022
• 作者: Koki Fusejima;Takuya Ishihara;Masayuki Sawada;山田 伊織，佐光 貞樹，多賀谷 基博
• 通讯作者: 山田 伊織，佐光 貞樹，多賀谷 基博

メチレンブルー吸着ハイドロキシアパタイト粒子の生体液中における一重項酸素生成能の評価

亚甲基蓝吸附羟基磷灰石颗粒在生物体液中产生单线态氧的能力评价

• 发表时间: 2021
• 作者: Kazuo Makishima;Tsubasa Tamba;Yuki Aizawa;Hirokazu Odaka;Hiroki Yoneda;Teruaki Enoto;Hiromasa Suzuki;山田 伊織，片岡 卓也，多賀谷 基博
• 通讯作者: 山田 伊織，片岡 卓也，多賀谷 基博

セラノスティクス応用を目指したメチレンブルー固定アパタイトナノ粒子の創製

创建用于治疗诊断应用的亚甲蓝固定磷灰石纳米颗粒

• 发表时间: 2022
• 作者: Tamba Tsubasa;Odaka Hirokazu;Tanimoto Atsushi;Suzuki Hiromasa;Takashima Satoshi;Bamba Aya;山田 伊織，多賀谷 基博
• 通讯作者: 山田 伊織，多賀谷 基博

細胞の治療を目指したバイオセラミック粒子表面への分子の担持と機能

用于细胞治疗的生物陶瓷颗粒表面的分子负载和功能

• 发表时间: 2022
• 期刊: 材料の科学と工学
• 作者: Yoshifumi Asakura;山田 伊織，多賀谷 基博
• 通讯作者: 山田 伊織，多賀谷 基博

Investigation of Adsorptive Orientation State Change of Anionic Porphyrin with Hydrolysis Reaction of α-Tricalcium Phosphate

α-磷酸三钙水解反应阴离子卟啉吸附取向态变化的研究

• DOI: 10.1039/d2ce00505k
• 发表时间: 2022
• 期刊: CrystEngComm
• 影响因子: 3.1
• 作者: Daichi Noda;Norio Saito;Iori Yamada;Motohiro Tagaya
• 通讯作者: Motohiro Tagaya