ガン選択性を有する磁性ナノ粒子の開発と温熱治療への応用

具有癌症选择性的磁性纳米粒子的开发及其在热疗中的应用

基本信息

批准号：
09J09788
负责人：
林幸壱朗
金额：
$ 0.45万
依托单位：
Nagoya 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 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

表面にアリル基を有する単分散マグネタイトナノ粒子を鉄-有機化合物の加水分解・縮合により合成することができた。その粒径を5～25nmの範囲で精密に制御し、その交流磁場中での発熱特性を調べた結果、粒径が16nmまではサイズの増大とともに発熱量が増加したが、16nm以上ではサイズが増大するにつれて発熱量は減少した。この挙動は粒子の保磁力と印加する磁場の大きさに密接に関係することが明らかとなった。さらに、マグネタイトナノ粒子を癌組織に選択的に集積させるために、粒子表面のアリル基を利用して、癌組織をターゲティングする葉酸を修飾した。葉酸の癌標的能は分子中のα-COOHからもたらされるが、これまでの葉酸修飾ではα-COOHの重要性が無視されていた。そこで、本研究ではα-COOHの損失無く、葉酸をマグネタイト粒子に修飾することを試みた。その修飾方法にはクリック反応を用いた。クリック反応を用いることで、官能基選択的に葉酸をマグネタイトナノ粒子に修飾することができ、葉酸の癌標的能を失うことなく、葉酸をマグネタイトナノ粒子に修飾することができた。この葉酸で修飾されたマグネタイトナノ粒子は交流磁場中でNeel緩和により発熱し、擬似細胞の温度をハイパーサーミアに有効な温度まで上昇させることができた。また、このマグネタイト粒子は、MRIコントラストを増強させたことから、MRI用造影剤としても働くことが明らかになった。

通过铁有机化合物的水解和缩合，成功合成了表面具有烯丙基的单分散磁铁矿纳米颗粒。将粒径精确控制在5～25nm的范围内，研究了交流磁场中的发热特性，结果发现，随着粒径增大至16nm，发热量增加，但是。当粒径超过16nm时，发热量增加，随着温度升高，发热量降低。很明显，这种行为与粒子的矫顽力和施加的磁场的大小密切相关。此外，为了选择性地在癌组织中积累磁铁矿纳米颗粒，利用颗粒表面的烯丙基对叶酸进行修饰，从而靶向癌组织。叶酸靶向癌症的能力来自于分子中的α-COOH，但在之前的叶酸修饰中，α-COOH的重要性被忽视了。因此，在本研究中，我们尝试用叶酸修饰磁铁矿颗粒而不损失 α-COOH。使用点击反应作为修饰方法。通过点击反应，可以将叶酸功能选择性地修饰成磁铁矿纳米颗粒，并且可以将叶酸修饰成磁铁矿纳米颗粒，同时又不丧失叶酸的癌症靶向能力。这些叶酸修饰的磁铁矿纳米颗粒通过交变磁场中的尼尔弛豫产生热量，并且能够将假细胞的温度升高到对热疗有效的温度。磁铁矿颗粒还增强了 MRI 对比度，这表明它们也可用作 MRI 造影剂。