温熱治療と薬剤輸送の実現に向けた磁性微粒子の磁気特性制御

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本研究の目的は、ドラッグデリバリーシステムのキャリアやハイパーサーミアの発熱体として医療応用される磁性微粒子を開発することである。そのためには生体適合性を持ち、各用途に最適な磁気特性を有する磁性微粒子を作製することが必要であり、種々のフェライト微粒子の生体適合性を検証するとともに、残留磁化、磁界印加下での磁気特性、また、最適な磁性微粒子の材質、粒径を明らかにする。以下の研究計画に従い、ドラッグデリバリーシステムやハイパーサーミアに応用可能な磁性微粒子の開発を目指す。(1)様々な材質、粒径の磁性微粒子の磁気特性、発熱特性評価(2)培養細胞を用いた磁界曝露実験(3)磁性微粒子曝露、磁界曝露した培養細胞の遺伝子評価平成23年度は、上記(1)、(2)、(3)の研究に関して、以下の研究成果を得た。(1)様々なフェライト系磁性微粒子の交流磁界中での磁気特性を明らかにし、さらに、磁性微粒子の表面修飾の違いによる磁気特性、発熱特性への影響を明らかにした。また、粘度の異なる溶媒中での交流磁気特性や発熱特性から、種々の磁性微粒子の交流磁界中発熱起源を明らかにした。(2)ハイパーサーミアを行う際の磁界印加条件において、培養細胞への磁界曝露を行い、トリパンブルー色素排除法により細胞生存率を評価した。ハイパーサーミア励磁磁界印加により培養細胞の生存率は変化しないことを明らかにした。(3)様々な磁性微粒子を曝露した培養細胞の生存率評価から、磁性微粒子の材質や修飾材料が異なることで細胞生存率が大きく変化することを明らかにした。また、磁性微粒子を発熱体とするハイパーサーミアによる培養細胞の生存率低下とアポトーシス誘導について評価し、その有効性を明らかにした。また本年度は、細胞内での分解性向上を目的とし、磁性微粒子を含むゼラチンハイドロゲル粒子を作製した。ゼラチンは生体適合性が高く、生分解性を有していることから、細胞内に長期残存するという問題を解決することができる。