多糖をテンプレートとするハイブリッド生体機能性材料の創製とその機能評価

以多糖为模板的杂化生物功能材料的制备及其功能评价

基本信息

批准号：
11J09810
负责人：
山口渉
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、2つの反応点(アセチレンとアミノ基)を有するデキストランテンプレートを利用した骨イメージング材料の開発とその機能評価を行った。アセチレンを利用して骨と特異的に相互作用するビスボスホン酸部位を、アミノ基には化合物の体内動態を観察するための検出部位(Cy5(蛍光分子)、DOTA、Pheno1)を導入した。DOTAはGd^<3+>をキレートさせることによりMRI用分子プローブとして利用することができる。Pheno1は放射性同位体ヨウ素(I^<125>)ラベル化が可能である。このような複数の検出機能を有するハイブリッド材料は、イメージング機能を調べる上でお互いの長所を生かし短所を補うことで、理想のイメージング材料になりうると期待した。合成したハイブリッド生体材料のin vitroにおけるハイドロキシアパタイトとの吸着機能評価を検討した。その結果、リン酸基の導入率の増加によりハイドロキシアパタイトとの吸着能力が向上することを明らかにした。また、導入率が一定値を超えると吸着量が限界に達することが明らかになった。続いて、in vivoにおける骨再生モデルのイメージング実験を検討した。右大腿部には骨欠損モデルとしてBMP-2含浸ハイドロゲルを、左にはコントロールとしてハイドロゲルを埋めたモデルマウスを用いた。その際、それぞれのハイドロゲルを左右の大腿部に埋入することにより、周辺組織の影響を受けにくいと考えた。まず、放射性同位体ヨウ素(I^<125>)ラベル化されたデキストラン誘導体を用いることにより、化合物の各臓器への集積率を算出した。さらに、蛍光及びMRIにより全身・断層画像を取得し、化合物の集積を可視化することに成功した。

在这项研究中，我们使用具有两个反应点（乙炔和氨基组）的葡聚糖模板开发了骨成像材料，并评估了它们的功能。引入了使用乙炔与骨骼特异性相互作用的双膦酸位点，并引入了检测位点（Cy5（荧光分子），DOTA，PENO1），以观察化合物的螺旋内动力学。 DOTA可以通过螯合Gd^<3+>来用作MRI的分子探针。 PENO1能够进行放射性同位素（I^<125>）标记。希望具有多种检测功能的混合材料可以通过利用彼此的优势来成为理想的成像材料，并在检查成像功能时弥补其缺点。我们在体外研究了合成的杂化生物材料与羟基磷灰石的吸附功能。结果，发现由于磷酸基团的引入速率增加，羟基磷灰石的吸附能力增加。还据透露，当引入率超过一定值时，吸附量将达到其极限。接下来，我们研究了体内骨再生模型的成像实验。右大腿是BMP-2作为骨缺损模型的BMP-2浸渍水凝胶，左侧是装有水凝胶作为对照的模型小鼠。目前，我们认为，通过将每个水凝胶植入左侧和右大腿，它不太容易受到周围组织的影响。首先，通过使用标记为葡萄糖衍生物的标记的放射性同位素（I^<125>）来计算每个器官中化合物的累积速率。此外，通过荧光和MRI获取了整个身体和断层图像，以可视化化合物的积累。