高密度表面グラフト法による多機能ナノ微粒子の設計と特性解析

高密度表面接枝法多功能纳米粒子的设计与表征

基本信息

批准号：
09J04319
负责人：
小川倫弘
金额：
$ 0.45万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、医用イメージング用19F-MRI造影剤としてフッ素含有ナノ微粒子の開発を行った。末端に16個のアミノ基を有するポリアミドアミンデンドリマー(PAMAM-NH2)からプロモ基をもつデンドリマー重合開始剤を合成した。このデンドリマー表面からリビングラジカル重合法によりフッ素モノマーを制御重合させることにより、高密度含フッ素高分子ナノ微粒子の作製に成功した。これまでの研究で作製した微粒子の分子量は精密に制御され、その粒径は分子量に依存して3-25nmに制御できることがわかった。また生成した含フッ素高分子ナノ微粒子は鋭い^<19>F-NMRシグナルを示すことがわかり、^<19>F-MRI造影剤として有効に機能することがわかった。次の課題として、フッ素含有ナノ微粒子を水溶化するための分子設計を行った。生体系においてナノ微粒子をイメージングプローブとして用いるためには、水溶性であることが必須である。リビングラジカル重合法の利点を活かし、高分子鎖の末端から双性イオンモノマーをブロック共重合することで、生成高分子の分子量に依存した15-80nmの粒径をもつ水溶性含フッ素ナノ微粒子の作製に成功した。また、ナノ微粒子の水溶液をin vitroで19F-MRIにより撮像したところ、粒子濃度で1マイクロモルという非常に低濃度でも信号を検出でき、19F-MRIの造影剤としての有用性を示すことができた。

在这项研究中，我们开发了含氟纳米粒子作为医学成像的 19F-MRI 造影剂。以末端有 16 个氨基的聚酰胺胺树枝状聚合物 (PAMAM-NH2) 合成具有促进基团的树枝状聚合物聚合引发剂。通过使用活性自由基聚合控制该树枝状聚合物表面氟单体的聚合，我们成功地生产了高密度含氟聚合物纳米颗粒。此前的研究表明，所产生的微粒的分子量可以精确控制，并且根据分子量的不同，粒径可以控制在3-25 nm。还发现所产生的含氟聚合物纳米颗粒表现出尖锐的 19 F-NMR信号，表明它们有效地充当 19 F-MRI造影剂。下一个任务是设计分子，使含氟纳米颗粒具有水溶性。为了在生物系统中使用纳米颗粒作为成像探针，它们必须是水溶性的。利用活性自由基聚合方法，从聚合物链末端嵌段共聚两性离子单体，根据所得聚合物的分子量，生产粒径为15-80 nm的水溶性含氟纳米粒子制作成功。此外，当使用 19F-MRI 体外对纳米粒子的水溶液进行成像时，即使在 1 微摩尔的极低粒子浓度下也可以检测到信号，这证明了其作为 19F-MRI 造影剂的有用性。