癌細胞検出を対象とした可視発光性ナノシリコンバイオデバイスの開発

本年度行った内容は、3項目ある。以下に、それぞれの研究で得られた知見を記述する。(1)ナノシリコンバイオデバイスの細胞組織反応性と毒性に関する評価前年度に生成したナノシリコンバイオデバイスを混合した培養液中で骨芽様培養(E1)細胞の培養を行った。ナノシリコンバイオデバイスは実験期間の経過に伴い細胞内に貪食されることを確認した。また、ナノシリコンバイオデバイスが細胞に与える毒性に関しては、コントロールと細胞の増殖傾向がほぼ同様の結果が得られており、ナノシリコンバイオデバイスの無毒性、無害性が示された。(2)癌細胞内に貪食したナノシリコンバイオデバイスの発光特性評価(1)で細胞内に貪食したナノシリコンバイオデバイスに、313nmのキセノンランプを照射することで、赤色発光が観測された。この赤色発光の輝度は、細胞内に貪食するナノシリコン濃度の増加とともに強くなり、2.6mgの濃度において室内照明下でも肉眼で鮮明に確認することができ、しかも安定した発光が得られた。(3)ナノシリコンバイオデバイスの有効性評価(2)の赤色発光を示すナノシリコンバイオデバイスをラットの皮下静脈および羊の心臓の冠動脈内に直接注入し、313nmのキセノンランプの照射による可視化計測を行ったところ、各部位に対して、十分に認識することのできる輝度での赤色光を発しながら、安定的に流動している様子が確認された。本年度の実験結果より、ナノシリコンバイオデバイスはバイオイメージング分野に対して十分に有用できることが明らかになった。

本年度行った内容は、3項目ある。以下に、それぞれの研究で得られた知見を記述する。(1)ナノシリコンバイオデバイスの細胞組織反応性と毒性に関する評価前年度に生成したナノシリコンバイオデバイスを混合した培養液中で骨芽様培養(E1)細胞の培養を行った。ナノシリコンバイオデバイスは実験期間の経過に伴い細胞内に貪食されることを確認した。また、ナノシリコンバイオデバイスが細胞に与える毒性に関しては、コントロールと細胞の増殖傾向がほぼ同様の結果が得られており、ナノシリコンバイオデバイスの無毒性、無害性が示された。(2)癌細胞内に貪食したナノシリコンバイオデバイスの発光特性評価(1)で細胞内に貪食したナノシリコンバイオデバイスに、313nmのキセノンランプを照射することで、赤色発光が観測された。この赤色発光の輝度は、細胞内に貪食するナノシリコン濃度の増加とともに強くなり、2.6mgの濃度において室内照明下でも肉眼で鮮明に確認することができ、しかも安定した発光が得られた。(3)ナノシリコンバイオデバイスの有効性評価(2)の赤色発光を示すナノシリコンバイオデバイスをラットの皮下静脈および羊の心臓の冠動脈内に直接注入し、313nmのキセノンランプの照射による可視化計測を行ったところ、各部位に対して、十分に認識することのできる輝度での赤色光を発しながら、安定的に流動している様子が確認された。本年度の実験結果より、ナノシリコンバイオデバイスはバイオイメージング分野に対して十分に有用できることが明らかになった。