多機能集積型酸化チタン内包高分子ミセルの構築と低侵襲超音波力学療法への展開

多功能一体化含氧化钛聚合物胶束的构建及其在微创超声机械治疗中的应用

• 批准号: 17J03528
• 负责人: 山本 聡
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J03528/
• 关键词: 二酸化チタン; ポリイオンコンプレックスミセル; 超音波力学療法; 低侵襲治療

二酸化チタン（TiO2）ナノ粒子内包ポリイオンコンプレックス（PIC）ミセルを取り込んだ細胞への超音波照射による、殺細胞効果の誘導メカニズムを明らかにするために、PICミセルの調製に用いるポリマーの組成が超音波力学療法（SDT）効果に与える影響について検討した。分子量及び導入率の異なるポリエチレングリコールグラフト鎖を有するポリアリルアミンを合成し、TiO2ナノ粒子と静電的に複合化させることで、PICミセルを調製した。得られたPICミセルについて、ヒト子宮頸がん由来HeLa細胞に対する超音波照射によるSDT効果の誘導を比較検討した。その結果、PICミセルは照射時間に依存した細胞生存率の低下を示し、殺細胞効果の指標として細胞生存率が50%となる超音波照射時間IT50を決定したところ、ポリマーの組成の異なるミセル間でIT50値に差が認められた。このIT50に差が生じる要因を明らかにするために、PICミセルの細胞取り込みや超音波照射による一重項酸素の生成、細胞内分布を評価した結果、PICミセルの調製に用いたポリマーの組成は、ミセルの取り込み量や超音波照射による一重項酸素の生成量には影響しなかったが、細胞内分布に違いがあることが確認された。特に、超音波照射による著しい細胞生存率の低下を誘導したPICミセルでは、細胞質ゾルに広く分布する性質を示した。これは細胞内に広く分布したミセルが、より多くのミトコンドリアに酸化ダメージを与えることで効果的に殺細胞効果を誘導したことを示している。さらに、これら超音波照射によるSDT効果はアポトーシスによる細胞死であることを明らかにした。これらの結果は、TiO2ナノ粒子内包PICミセルがSDTに有用であることを示唆している。

Diacidified titanium (TiO2) particles are included in the matrix of particles (PIC). The effects and effects of PIC on the induction of cell-killing effects and ultrasonic irradiation are discussed. Molecular weight and percentage of introduction vary from particle to particle, from particle to electrostatic, from particle to electrostatic. Based on the results of previous PIC experiments, we compared the induction of SDT effects by ultrasound irradiation of HeLa cells from the cervix. The results showed that PIC irradiation time was dependent on the decrease of cell survival rate, and the index of killing cell effect was 50% and IT50 of ultrasonic irradiation time was determined. The main causes of this difference are: 1. The production and intracellular distribution of monobasic acid under ultrasonic irradiation are evaluated. 2. The composition and intracellular distribution of monobasic acid under ultrasonic irradiation are evaluated. 3. The influence of intracellular distribution on the production and amount of monobasic acid under ultrasonic irradiation is confirmed. In particular, ultrasound irradiation induced a decrease in cell viability, indicating the nature of the cytoplasmic distribution. This is the first time that a cell has been infected with a virus. The results of ultrasonic irradiation are as follows: The result is that TiO2 particles are included in PIC particles and SDT particles are useful.

项目成果

酸化チタン内包ポリイオンコンプレックスの細胞内分布と超音波力学療法効果

含二氧化钛聚离子络合物的细胞内分布及超声机械治疗效果

• 发表时间: 2017
• 作者: 山本聡;森本純平;弓場英司;原田敦史;河野健司
• 通讯作者: 河野健司

Solubilization of a Hydrophobic Prodrug and the Ultrasound Irradiation Effect to TiO₂ Nanoparticles-Incorporated Polyion Complex Micelles

疏水性前药的增溶作用及超声辐照对TiO₂纳米粒子掺入聚离子复合胶束的影响

• DOI: 10.1295/koron.2017-0063
• 发表时间: 2018
• 期刊: KOBUNSHI RONBUNSHU
• 作者: YAMAMOTO Satoshi;FURUKAWA Kazuki;ONO Masafumi;YUBA Eiji;HARADA Atsushi;KONO Kenji
• 通讯作者: KONO Kenji

大阪府大（工）応用化学 生体高分子化学研究室

大阪府立大学（工学），应用化学，生物高分子化学实验室

Polyion complex micelle incorporating TiO₂ nanoparticles for effective sonodynamic therapy

包含 TiO₂ 纳米粒子的聚离子复合胶束可用于有效的声动力疗法

• 发表时间: 2018
• 作者: Satoshi Yamamoto;Masafumi Ono;Eiji Yuba;Atsushi Harada;Kenji Kono
• 通讯作者: Kenji Kono

超音波力学療法のための酸化チタンナノ粒子内包高分子ミセル

用于超声机械治疗的含有氧化钛纳米粒子的聚合物胶束

• 发表时间: 2017
• 作者: 山本聡;弓場英司;原田敦史;河野健司
• 通讯作者: 河野健司