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KAIST、副作用を最小化したレーザー治療剤を開発

近赤外線蛍光物質基盤の光力学治療剤


大徳所在のKAIST(シン・ソンチョル総長)は生命化学工学科のキム・ユチョン教授研究チームが近赤外線蛍光物質基盤の光力学治療剤(PhotoDynamic Therapy、以下「PDT」)を開発したと4月16日に発表した。

PDTは薬物や遺伝子ではなく光を利用する治療法で、レーザーを特定の部位に当てて酸素を毒性をもつ活性酸素に変え細胞を自ら死滅する(apoptosis)よう誘導する技術。この技術は皮膚病の治療など日常でも広く活用されている。しかし既存のPDTの造影剤を使用するとがん細胞の遺伝変形が発生するなどの副作用があった。

治療効果を高めるために必要とする位置に多くの物質を送り、細胞小器官であるミトコンドリアに治療効果を集中する研究が進められている。PDTの造影剤により作られる活性酸素はミトコンドリアの膜を攻撃して細胞の死滅を引き起こす。がん細胞のミトコンドリアは一般の細胞と比較するとミトコンドリアの膜の電位の差が高く陽電荷の疎水性物質が投入されやすいのが特徴。

研究チームはこうしたPDT造影剤の効果を最大化するためにミトコンドリアのターゲッティンググループであるトリフェニルホスホニウム、PDT増強剤であるブロム化物、そして溶解度増加のためのアミングループで構成された物質を開発した。

研究チームはこの技術を腫瘍の移植された実験用のネズミに注入したのち腫瘍の部位に光を照射して抗がん効果を誘導しこれを分析した。その結果効果的に標的治療が行われることを確認した。この物質は近赤外線の領域での吸光および発光による662ナノメートル(nm)領域のレーザーを使用する。既存の可視光線造影剤がマイクロメートル水準の深さを示すが研究チームの技術はミリメートルレベルの透過性をもち、診断時に可視広域の造影剤よりも100倍以上感度がすぐれていることが分かった。

研究に当ったキム・ユチョン教授は「現在利用されている診断・治療剤を一段階発展させた新たなプラットフォームの開発により副作用を最小化し、多様な疾病を治療するのに役立つものと期待している」と述べた。

研究結果は『Advanced Science』に3月25日付で掲載された。






[2018-04-18]

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