成果報告書詳細
管理番号20100000001733
タイトル平成18年度-平成21年度成果報告書 平成18年度第1回採択産業技術研究助成事業 06A05201a FePtナノ粒子を用いたナノ磁気医療技術の開発 平成21年度最終
公開日2011/1/8
報告書年度2006 - 2009
委託先名国立大学法人北陸先端科学技術大学院大学前之園信也
プロジェクト番号P00041
部署名研究開発推進部
和文要約(1) 癌マーカーの磁気分離による検出
癌の早期診断に有効な方法として癌マーカータンパクの検出があるが、信頼性の高い検出法が確立されているとは言えない。そこで磁気ビーズを用いて癌マーカーを分離し、質量分析によって検出することによって癌の早期診断を行う技術を三菱化学と共同で検討した。これまでの検討で、独自の磁気ビーズを用いて、市販ビーズよりも再現性・信頼性の高い検出を行うことが可能になったが、検出できる癌マーカーの種類に限界があり、汎用性に乏しかった。そこで、磁性体ナノ粒子と各種ポリマーとの複合体からなる磁気ビーズを作製し癌マーカーの検出を行った。どの磁気ビーズも癌マーカーの検出は可能であったが、特筆すべき性能は見出せなかった。親水性ポリマーを使用すると、磁気ビーズが水中で溶解してしまい困難であった。今後は、親水部と疎水部の割合を精密に制御した共重合高分子を設計し、磁性体ナノ粒子との複合体を作製する必要がある。
(2) 超伝導磁気分離
本研究の目的は、磁気特性の優れたFePtナノ粒子の表面に生体関連物質を化学結合させた後細胞に取り込ませ、超伝導磁気分離によって細胞小器官の単離/構造タンパク質の同定を可能とする技術開発を行うことである。これまで磁性ナノ粒子の合成とリポソーム内包のための表面修飾に取り組んでおり、水溶性磁性ナノ粒子の合成技術を確立した。また、超電導磁石を用いた分離実験の結果、有機溶媒分散の20nmの強磁性粒子と、水分散の20nmの強磁性粒子が分離可能であることが確認された。平成21年度は、FePtナノ粒子表面に低密度リポタンパク(LDL)を結合させる技術開発に着手した。しかしながら、現段階ではLDL表面修飾に完全には成功しておらず、今後も引き続き検討を続けていく必要がある。
英文要約(1) Detection of cancer marker using magnetic separation
Detection of cancer marker is an effective method for the early diagnosis of cancer disease. However, a highly reliable detection method has not been established yet. Therefore, we have investigated a detection technique of cancer marker using magnetic separation in combination with mass spectroscopy. This study was done in collaboration with Mitsubishi Chemical Corp. As a result, we found that our magnetic beads have higher reproducibility and higher reliability compared to conventional magnetic beads. However, our beads could separate a limited variety of proteins from blood plasma, and thus, lack versatility. Note that the conventional magnetic beads also lack versatility. Then, we tried to conjugate various kinds of polymers onto the surfaces of magnetic beads. Although the polymer-coated magnetic beads could detect cancer markers to some extent, they did not show a notable result. We have realized that we need to conjugate copolymers in which the fractions of hydrophilic and hydrophobic parts are precisely controlled.
(2) Magnetic separation using superconducting magnet
In this study, magnetic force acting on the targets was enhanced by the combination of superconducting magnet and the filter consisting of ferromagnetic NPs. By doing so, we confirmed that Fe3O4 of 20 nm in diameter was trapped in the magnetic filter under an external magnetic field of 0.5 T. Fe3O4 encapsulated with phospholipid liposomes of 200 nm in diameter was also shown to be trapped as external magnetic field of 1.5 T.In addition, we started to investigate conjugation of LDL proteins on the surfaces of FePt nanoparticles.
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