生体反応検出用多機能性無機ナノ粒子の作製と応用

点击翻译按钮获取中文摘要

生化学研究や医療診断に用いられている有機色素に替わる次世代プローブとして、(1)近赤外蛍光、(2)近赤外蛍光+MR造影、の2つの機能をそれぞれ有する無機ナノ粒子の作成を試みた。母体として光学結晶として利用されているYAGに着目し、(1)の場合はYb^<3+>を、(2)の場合はYb^<3+>とGd^<3+>をトーパントとしてそれぞれ有するYAGナノ粒子をグリコサーマル法により合成した。金属原料を1,4-ブタンジオールに投入して密閉容器中で加熱することにより、一次粒子径が約10nmのYAG:Yb^<3+>ナノ粒子を得た。作製された粒子は、近赤外レーザー(λ=940nm,1W)の照射によりYb^<3+>のf-f遷移に帰属される近赤外蛍光を発した。また、純水に分散させたYAG:Yb^<3+>ナノ粒子に対し近赤外レーザーを2h連続照射しても発光強度は低下せず、有機色素の持つ光退色の問題を解決した。このようにして合成したYAG:Yb^<3+>ナノ粒子に対して酢酸Gdを添加し、再度オートクレーブ処理を行うことにより、Gd-YAG:Yb^<3+>ナノ粒子を合成した。Gd添加による粒子径の増大、副生成物の生成は確認されず、作製した粒子は純水によく分散した。さらに、近赤外レーザーの照射により近赤外発光を示すだけでなく、アガロースゲルに分散させて行ったMRIではT_1短縮効果を示し、マルチモーダルイメージング用プローブとしての可能性を示唆した。(1)の近赤外蛍光は生体透過性が高く、かつ、自家蛍光が抑制できるため、全身イメージングや検出感度の高いイメージングに利用できる。また(2)のような多機能性ナノ粒子は複数の分析装置の検出端として利用でき、各々の装置より得られた情報を相補的に取り扱うことで包括的な分析や診断を可能とする。