Bioactive gas pump-probe method elucidates the relationship of nitric oxide diffusion with vascular function

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心疾患と脳血管疾患は、長年日本における死因の第2,3位を占めており、今後社会の高齢化が加速する中で、その治療は公衆衛生上最も重要な課題の一つである。生体内で産生される一酸化窒素（NO）は、血管弛緩・拡張を惹起することが知られており、その効果を活用した治療薬への応用が期待されている。しかしながら、現在の治療法ではNOを体内の狙った場所へ伝達することが困難であり、今後NOをより汎用性の高い治療薬として活用するためには、治療部位でのNOガス拡散の時空間的挙動と血管機能の相関を解明し、必要最低限のNOの利用へとつなげる必要がある。 本研究「生体ガスポンプ・プローブ法を用いた一酸化窒素拡散挙動と血管機能相関の可視化」では、血管機能の制御・改善に向け、一酸化窒素 (NO)を放出する多孔性ナノ粒子を用いて、単一細胞内・血管組織におけるNOの拡散ダイナミクス及び空間分布情報とNOにより惹起される細胞機能の相関を可視化し、生体内NOの真の挙動を明らかにする。 今年度は、前年度に成功したNOF-1のナノ粒子をコートした銀ナノワイヤーを用いて、光によるプラズモン熱によりNOが発生可能であることを蛍光顕微鏡で確認した。さらにNOF-1コート銀ナノワイヤーを用いた単一細胞内視鏡技術により、単一細胞内においてNOの発生を光刺激により制御することに成功した。さらに、プラズモン熱によるNO放出の効率を向上させるため、より小さい粒子径をもつ金属体多面体（MOP)を用いた新しいNO放出材料の合成を行った。