Development of shortwave infrared fluorescence molecular imaging for optical diagnostics of human breast cancer

开发用于人类乳腺癌光学诊断的短波红外荧光分子成像

• 批准号: 22H03930
• 负责人: 神 隆
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03930/
• 关键词: 短波赤外; 蛍光; 生体イメージング; 乳がん; ヒト乳がん; 光診断; 生体蛍光イメージング; 非侵襲イメージング; 分子イメージング; 生体の第２光学窓; 短波赤外蛍光

生体を個体レベルで非侵襲イメージングする方法として、MRI, X線CT, PET（陽電子放出断層撮影）等はすでに悪性腫瘍の検出や血管造影など臨床画像診断法として実用化されていますが、これらの非侵襲イメージング法では、空間分解能や安全性の面でいくつかの問題があります。たとえば、MRIは比較的高い空間分解能（最高で約50ミクロン）を有しますが、時間分解能(秒から分のオーダー)が低いため、ダイナミックな生命現象をとらえるのは困難です。また、X線CT、PETでは、放射性同位体を含む造影剤を用いるため、長時間にわたるイメージングには適しません。現在考えられるイメージング用のモダリティーの中で生きた個体中での動的な生命現象を可視化するのに最も適しているのが、短波赤外光を使った非侵襲イメージングです。短波赤外領域（波長0.9-1.4ミクロン、生体の第2光学窓）での蛍光イメージングは、生体組織での吸収・散乱が非常に小さく、また自家蛍光もほとんどないため、従来の近赤外蛍光イメージング（波長0.7-0.9ミクロン、生体の第１光学窓）に比べ格段に鮮明な生体深部画像が得られます。ここ数年、世界的にも短波赤外蛍光イメージングのヒトへの応用を目指した技術開発が活発になっていますが、いまだ実用化に至っておりません。その最大の理由は、生体親和性の高い短波赤外蛍光色素プローブ及びこれを用いた分子イメージング技術の開発が遅れていることです。短波赤外領域での生体イメージングには、細胞毒性のない短波赤外蛍光プローブの開発が必須であり、私たちは、2021年、インドシアニングリーン（ICG）色素をベースにした安全性の高い短波赤外有機色素の開発に成功しました。研究では、この研究成果をもとに、ヒト早期乳がんの光診断のための短波赤外蛍光プローブを開発しました。

Bio-individual non-invasive methods, MRI, X-ray CT, PET (positron emission tomography) and other clinical imaging diagnostic methods for invasive tumors, angiography, etc.ていますが, これらのnon-invasive イメージング法では, space decomposition energy の面でいくつかのISSUE があります.たとえば, MRI has relatively high spatial resolution (maximum is about 50 ミクロン), and has しますが, time points It is difficult to solve the problem of low energy (seconds and minutes) and difficulty in solving life phenomena.また, Now let’s examine the life phenomenon that is happening in the individual using the えられるイメージングのモダリティーの中で生きたをVisualization is the most suitable and short-wave infrared light is non-intrusive. Short wave infrared field (wavelength 0.9-1.4 ミクロン, biological second optical channel) での蛍光イメージングは, biological tissue でのabsorption・scattered がvery small さく, またown 荍光もほとんどないため、従来のNearly infrared light イメージング (wavelength 0.7-0.9ミクロン, the first optical channel of the living body) is clear and clear, and the deep image of the living body is clear. For several years now, the world's shortwave infrared light has beenた开発が生発になっていますが、いまだ実用化に到っておりません. The biggest reason is the high biocompatibility of short-wave infrared photopigments andびこれをいたmolecule イメージングtechnologyの开発が遅れていることです. Short-wave infrared field of biological body イメージングには, cytotoxic のない short-wave infrared light プローブの开発がmust であり, private たちは, 20 In 21 years, the ICG pigment をベースにした has been successfully developed with high safety and short-wave infrared organic pigment. Research on the results of research on early breast cancer and short-wave infrared light diagnosis of early breast cancer.

项目成果

Short-Wavelength Infrared Windows for Biomedical Applications (Chap 7)

用于生物医学应用的短波长红外窗口（第 7 章）

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Iida;S. Kiya;K. Kubota;A. Seiyama;T. Jin;and Y. Nomura
• 通讯作者: and Y. Nomura

A near-infrared fluorescent long-chain fatty acid toward optical imaging of cardiac metabolism in living mice

• DOI: 10.1039/d2an00999d
• 发表时间: 2022-08-24
• 期刊: ANALYST
• 影响因子: 4.2
• 作者: Swamy，Mahadeva M. M.;Zubir，Mohamad Zarif Mohd;Jin，Takashi
• 通讯作者: Jin，Takashi

Bioluminescence, 4th ed. 2022 (PART I-5)

生物发光，第四版。

• 发表时间: 2022
• 作者: T. Iida;S. Kiya;K. Kubota;A. Seiyama;T. Jin;and Y. Nomura;石島歩;Setsuko Tsuboi and Takashi Jin
• 通讯作者: Setsuko Tsuboi and Takashi Jin