深部がん血管塞栓治療用多孔性セラミック微小球の開発

本研究では、種々の材料合成法を駆使することにより、放射性あるいは磁性微小球の微細構造制御(多孔化)を試み、微小球に薬剤担持・徐放機能を付与する試みを行う。また、同微小球の細胞毒性、擬似体液あるいは細胞培養液中における薬剤徐放特性および腫瘍細胞に対する治療効果を調べる。具体的には、ゼラチン懸濁法やゾル-ゲル法等により、細孔構造を制御したイットリウム含有多孔質セラミック微小球あるいは磁性多孔質セラミック微小球の合成を試み、合成条件が微小球の多孔構造に与える影響を明らかにする。本年度は、放射性微小球としてリン酸イットリウム(YPO_4)微小球、磁性微小球として鉄(α-Fe)含有シリカ(SiO_2)微小球の作製をそれぞれ試み、その構造および物性を調べた。その結果、YPO_4前駆体を酸性ゼラチンに懸濁し、油相中で冷却固化させ、さらにそれを1100℃で加熱処理すれば、直径25μm程度のほぼ真球状のYPO_4微小球が得られ、同微小球がpH6あるいは7の擬似体液中で優れた化学的耐久性を示すことが分かった。ただし、同微小球は緻密構造であったので、今後、微小球の多孔化を行う必要があると考えられた。また、硝酸鉄とテトラメトキシシランを出発原料とした、油相水型のゾル-ゲル反応を用い、得られたゲル微小球をアルゴンガス雰囲気中、850℃で加熱処理すれば、直径10～30μmのα-Fe含有SiO_2微小球が得られ、同微小球は飽和磁化21emu/g、保磁力86～133Oeの強磁性を示し、100kHz,300Oeの交流磁場の下で7.7～28.9W/gの発熱量を示すことが分かった。また、線維芽細胞(Rat-1細胞)を用いた細胞適合性試験により、7.5g/L程度の濃度の微小球であれば、Rat-1細胞の増殖を阻害しないことが分かった。以上より、合成条件を適切に制御すれば、化学的耐久性に優れた放射線治療用YPO_4微小球、あるいは適度な細胞適合性を有する温熱治療用α-Fe含有SiO_2微小球が得られることが分かった。

本研究では、種々の材料合成法を駆使することにより、放射性あるいは磁性微小球の微細構造制御(多孔化)を試み、微小球に薬剤担持・徐放機能を付与する試みを行う。また、同微小球の細胞毒性、擬似体液あるいは細胞培養液中における薬剤徐放特性および腫瘍細胞に対する治療効果を調べる。具体的には、ゼラチン懸濁法やゾル-ゲル法等により、細孔構造を制御したイットリウム含有多孔質セラミック微小球あるいは磁性多孔質セラミック微小球の合成を試み、合成条件が微小球の多孔構造に与える影響を明らかにする。本年度は、放射性微小球としてリン酸イットリウム(YPO_4)微小球、磁性微小球として鉄(α-Fe)含有シリカ(SiO_2)微小球の作製をそれぞれ試み、その構造および物性を調べた。その結果、YPO_4前駆体を酸性ゼラチンに懸濁し、油相中で冷却固化させ、さらにそれを1100℃で加熱処理すれば、直径25μm程度のほぼ真球状のYPO_4微小球が得られ、同微小球がpH6あるいは7の擬似体液中で優れた化学的耐久性を示すことが分かった。ただし、同微小球は緻密構造であったので、今後、微小球の多孔化を行う必要があると考えられた。また、硝酸鉄とテトラメトキシシランを出発原料とした、油相水型のゾル-ゲル反応を用い、得られたゲル微小球をアルゴンガス雰囲気中、850℃で加熱処理すれば、直径10～30μmのα-Fe含有SiO_2微小球が得られ、同微小球は飽和磁化21emu/g、保磁力86～133Oeの強磁性を示し、100kHz,300Oeの交流磁場の下で7.7～28.9W/gの発熱量を示すことが分かった。また、線維芽細胞(Rat-1細胞)を用いた細胞適合性試験により、7.5g/L程度の濃度の微小球であれば、Rat-1細胞の増殖を阻害しないことが分かった。以上より、合成条件を適切に制御すれば、化学的耐久性に優れた放射線治療用YPO_4微小球、あるいは適度な細胞適合性を有する温熱治療用α-Fe含有SiO_2微小球が得られることが分かった。