がん標的・可視化・治療の３つの機能を結集したアパタイトナノ結晶の創製

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『悪性腫瘍部位のみを安全にイメージング (可視) して治療する材料』 すなわち『がん細胞のみを標的として可視して治療する３つの機能を具備する生体に安全なナノ材料の創製』が強く望まれている。しかし，創製に伴う毒性の発現や薬効の低下の問題により実現していない。この実現のために，本研究では，生体の骨の鉱化でみられる『水酸アパタイト (HA) 結晶核のリン酸イオンサイト「Pサイト」に体液中の炭酸イオンが置換して核生成し，HAナノ結晶表面のCa2+イオンサイト「Cサイト」にコラーゲン分子末端のカルボキシレートイオン (COO－) が配位して粒成長し，最終的に炭酸イオンとコラーゲン分子の２種類がHAナノ結晶の表面サイトに固定されるプロセス』に着眼した。本研究では，この生体現象を液相マイクロ流路合成プロセスによって模倣・発展させ，１つのナノ結晶に３つの機能を結集するワンステップ合成法の確立を目的とした。本年度は『生体安全性に優れた高輝度に発光するHA (PHA) ナノ結晶』の核生成段階で結晶核表面Pサイト へ『末端基にCOO－を１個もつ標的薬分子』を置換して核生成し，粒成長段階で『末端基にCOO－を２個もつ治療薬分子』を表面Cサイト (Ca2+，Eu3+) に配位させて粒成長させる『２種類の薬分子が１つのPHAナノ結晶表面サイトを特異的に認識して固定されるワンステップ合成法』について実施・考察した。今後，がん細胞のみに本ナノ結晶が結合『標的』し，がん細胞のみをイメージング『可視』した後に，がん細胞のみを一重項酸素 (1O2) 生成によって死滅『治療』する応用原理についても実施していく予定にある。