탄소 로투스 바카라 호른으로 성공적으로 광선 치료 물질을 캡슐화

바카라 커뮤니티 [Yoshikawa Hiroyuki 회장] (이하 "AIST")Nanotube 응용 연구 센터[리서치 센터 디렉터 IIJIMA SUMIO] 기능적 로투스 바카라 튜브 팀 Yudasaka Masako 연구 팀 이사 Zhang Minho AIST 특별 연구 펠로우 The Tsuchida Kunihiro, Fujita Gakuen Health and Health, Fujita Gakuen UniversityCarbon Nanohorn (CNH)및 감광성 물질 및 단백질 복합체가 생성되었고, 마우스의 종양을 레이저 광에 노출시켰다광 역학 요법 (PDT)효과 및광체 치료 (PHT)효과가 확인되었습니다

CNH (혼의 팁, 두께 2-5nm, 길이 40-50 nm)라는 단일 흑연 시트로 제조 된 로투스 바카라 크기의 튜브를 감광성 아연 프탈로시아닌 (ZNPC) 및 친수성 단백질 (BSA)과 결합하여 3 파트 복합체 ZnPC-CNH-BSA를 생성 하였다

이 3 중 복합체는 조명에 노출 될 때 로투스 바카라가 활성 산소를 생성하고, 주변 암 세포를 죽이고, CNH 자체는 빛을 흡수하고 온도를 증가시켜 암 세포를 사멸시킵니다 마우스에 피하에 임플란트 된 종양에 3 개의 복합체를 주사하고 적색 레이저 빛으로 조사하였고, 종양은 거의 사라졌다 CNH의 영향이 동물 실험에서 확인 된 세계 최초의 첫 번째입니다

이 연구 결과는 2008 년 9 월 22 일과 26 일 (Eastern Time)과 National Academy of Sciences (National Academy of Sciences USA의 절차, PNA)의 온라인 버전에 실 릴 것입니다

마우스의 왼쪽 및 오른쪽에 피하에 이식 된 종양에 로투스 바카라-CNH-BSA를 주사하고 왼쪽 종양에 매일 15 분 동안 10 일 동안 적색 레이저 광으로 조사되었으며 오른쪽은 조사되지 않았다 결과적으로, 왼쪽의 종양은 사라졌고 (검은 점은 레이저에 의해 태워졌다) 오른쪽의 종양은 날마다 자랐다

약물을 영향을받는 지역으로 전달하십시오약물 전달 시스템 (DDS)개발에서, 중합체 미셀 및 리포좀 담체는 잘 연구되어 왔으며, 그 중 다수는 실용적으로 사용할 수 있습니다 그러나 일반적으로, 문제는 영향을받는 지역에 도달하는 효율이 낮고, 새로운 운송 업체로서 로투스 바카라 물질의 관심은 크게 영향을받는 지역에 도달하는 효율성이 개선 될 수 있기를 희망한다는 것입니다

로투스 바카라 물질은 구형 로투스 바카라 입자 및 원통형 로투스 바카라 튜브로 표현되며, 전자는 다양한 재료에서 나온 반면, 후자는 탄소 질입니다 원통형 탄소 재료는 내부 공간에 약물을 저장하여 유망한 DDS 재료로 만들 수 있으며, 지금까지 수많은 연구가 발표되었지만 동물 실험에서는 그 효과가 확인되지 않았습니다

AIST는 이전에 열린 끝을 갖는 탄소 로투스 바카라 튜브의 제조 및 사용에 대한 수많은 연구 결과를 발표했지만, 제조 및 연료 전지에 제조 및 적용 측면에서 탄소 로투스 바카라 호른 (CNH) (Horn 형 팁, 두께 2-5nm, 길이 40-50 nm)에 대한 연구를 수행하고 있습니다

CNH는 다양한 약물을 내부에 캡슐화 할 수있는 구조를 가지고 있기 때문에 우리는 DDS 캐리어로 일찍주의를 기울이고 있지만 지금까지 다양한 동물 및 세포 실험에서 살아있는 유기체에 대한 단기 독성이 매우 낮다는 것을 확인했습니다

이 연구의 주요 부분은 Yudasaka et al 2003 년부터 2007 년까지 연구 주제 "탄소 로투스 바카라 튜브의 단일 흡착 현상 - JST (Japan Science and Technology Agency) 전략적 크리에이티브 리서치 프로모션 프로젝트 개발 연구 (SORST) 전략적 크리에이티브 리서치 프로모션 프로젝트의"탄소 로투스 바카라 튜브 - 생명 공학에 대한 수소 저장 및 생명 공학에 적용 "의 일환으로 JST는 또한 동물 실험을 담당하는 학교 회사 인 NEC (NEC) 및 Fujita Gakuen과 협력 하여이 연구를 수행했습니다 이 연구는 2008 년 4 월 AEST에서 개발되었습니다

광 역학 요법 (PDT)이라는 치료는 종양에 대해 일부 경우 임상 적으로 적용되었다 PDT에서, 감광성 물질은 종양 조직에 축적되고, 레이저 빔으로 조사되어 활성 산소를 생성하여 종양 세포를 사멸시킨다 포르피린은 종종 감광제로 사용됩니다

이 연구에서 우리는 Phthalocyanine 아연 (로투스 바카라)을 사용하여 조사했는데, 이는 Porphyrin보다 PDT 효과가 더 높을 것으로 예상됩니다 왜냐하면 피부에서 고도로 투과 할 수 있고 치료 창로 알려진 600-700 nm의 파장에서 빛을 흡수하기 때문입니다

우리는 파이 전자가 풍부한 로투스 바카라가 흑연 파이 전자 시스템과 강한 상호 작용을 가지고 있으며, 흑연으로 만든 CNH를 로투스 바카라의 캐리어로 사용한다는 아이디어를 얻었습니다 CNH의 일부를 열면 내부 및 외부 표면 모두에서 로투스 바카라가 흡수 될 것이라고 생각되었으며, 로투스 바카라는 내부 공간에 저장 될 수있어 매우 효율적인 운송 몸체가 될 수 있습니다

한편, CNH 자체는 또한 광분 요법 (PHT) 효과를 가질 것으로 예상 될 수 있으며, 이는 자외선에서 거의 적외선에 이르기까지 광범위한 파장 범위에 빛을 흡수하여 국부 온도가 상승하고 주변 세포를 죽일 수있다 따라서, 로투스 바카라-CNH는 조사시 PDT 및 PHT의 이중 효과를 나타낼 것으로 예상되었다 가장 큰 과제는 로투스 바카라 나 CNH가 물에 용해되어 생체 내에서 사용하는 것이 불가능하다는 것입니다 그러나, 이것은 BSA 단백질과 같은 수용성 물질로 CNH의 외부 표면을 화학적으로 변형시킴으로써 해결 될 수있다

그림 1a 로투스 바카라-CNH-BSA 생성 프로세스 B-D 각 단계에서 얻은 것의 투과 전자 현미경 사진 삽입 된 사진은 하나의 CNH 팁의 확대 된 사진입니다 B에서는 개방 팁이 보입니다 C에서는 로투스 바카라가 내부로 들어가거나 외부 표면에 부착 된 것을 볼 수 있습니다 D에서, CNH 어셈블리의 전체 외부 표면은 BSA로 덮여있다 (CNH는 달리아의 꽃잎 같은 집단입니다)

로투스 바카라-CNH-BSA 복합체는 다음 절차에 의해 제조되었다 먼저, CNH가 빛으로 조사 될 때, 과산화수소 수에서 80 ℃로 가열하면, 혼의 일부가 열린다 이 광 조사 산화는 기공의 효율적인 개방을 허용하고, 개구부에 많은 양의 친수성 반응성 카르복실기 (-COOH)가 있습니다 이것은 용매에서 로투스 바카라와 혼합되어 CNH에서 로투스 바카라를 캡슐화 하였다 다음으로, 수득 된 로투스 바카라-CNH를 단백질 BSA와 반응시켰다 CNH의 카르 복실 그룹 (-COOH) 및 단백질 BSA의 아미노기 (-NH₂) 반응하고 둘은 아미드 본드 (-conh-)를 통해 묶여 있습니다 이런 식으로, 3 자 복합체 로투스 바카라-CNH-BSA를 준비 하였다

7 일 후, 종양을 마우스의 양쪽에 피하에 이식하고, 3 부분으로 구성된 로투스 바카라-CNH-BSA를 양쪽에 국소 적으로 주사하고, 다음 10 일 동안, 왼쪽 종양만이 매일 15 분 동안 레이저 광으로 조사되었다 레이저는 160 MW (빔 직경 : 5 mm)의 출력을 가진 레드 다이오드 레이저 (파장 : 670 nm)입니다

	그림 2A : 마우스는 마우스의 양쪽에 종양이 피하 이식 한 후 7 일째에 3 자 복합체 로투스 바카라-CNH-BSA를 국소 적으로 주사 하였다 (빨간색은 레이저 라이트의 색입니다) 그림 2B : 그 후, 왼쪽 종양만이 매일 15 분 동안 방사선을 조사했습니다 왼쪽의 종양은 10 일간의 적색 레이저 조사 후 사라졌습니다 방사 된 레이저가 아닌 오른쪽의 종양은 현저하게 확대되었다 (왼쪽 겨드랑이의 검은 색은 레이저 조사로 인해 발생합니다)

결과적으로, 종양은 약 10 일 후에 사라졌다 (도 2b) 빛 조사가 중단 된 후 며칠 후에는 재발이 관찰되지 않았다

로투스 바카라 단독 또는 CNH 만 투여하더라도, 레이저 조사는 일부 항 종양 효과를 보였지만 종양 실종을 초래하지 않았다 (도 3A) 또한, 대조군 (PBS : 포스페이트 완충액) 만 투여 될 때, 레이저 조사의 효과는 관찰되지 않았다 (도 3A) 레이저 조사가 없으면 모든 경우에 종양 크기가 매일 증가했습니다 (그림 3B)

그림 3A : 레이저 조사의 효과 : 대조군 (PBS), 로투스 바카라 또는 2- 부분 복합체 CNH-BSA의 투여는 어느 정도 종양 성장을 감소시켰다 3 자 복합체 로투스 바카라-CNH-BSA에서 종양이 사라지고 종양 크기는 17 일째부터 0이되었습니다 레이저 조사가 중단 된 19-21 일에도 종양 재발은 관찰되지 않았다 그림 3B : 레이저 조사없이 : 모든 경우에 종양 크기는 매일 증가했습니다

앞으로 대학 및 회사와 협력하여 BSA 이외의 화학적 변형과 탄소 로투스 바카라 호른 어셈블리의 크기 제어를 고려하여 정맥으로 사용될 수 있으며 실질적인 사용을 목표로 삼고 자합니다

◆ Carbon Nanohorn (CNH :Carbon Nanohorn)

1998 년 Dr Iijima Sumio 및 기타 그룹에 의해 발견 된 탄소 로투스 바카라 튜브의 유형 직경이 2-5nm이고 길이가 40-50nm 인 불규칙한 모양을 갖습니다 수천 명의 사람들이 함께 모여 약 100 nm의 직경을 가진 구형 어셈블리를 형성합니다 연구는 또한 흡착제 및 촉매 지원으로 수행되고 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ 광 역학 요법 (PDT :Photo-Dynamic Therapy)

이것은 종양 및 종양 세포 등을 조사하기 위해 종양 및 조사 레이저 광와 같은 영향을받는 영역에서 감광성 물질을 축적하는 치료법이며, 일부 임상 적용에도 사용되었습니다 포르피린 등은 감광제로 사용되며, 활성 산소는 경주 세포를 죽이기 위해 빛 조사에 의해 생성된다 사용 된 빛의 파장은 600-700 nm이며 피부를 통과합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 광체 치료 (pht :Photo Hyperthermia Therapy)

그 에너지를 열로 주변 세포로 소산하여 온도가 상승하여 종양 세포 및 기타 물질을 죽이는 빛을 조사하기 위해 조명을 조사하는 처리[참조로 돌아 가기]

◆ 약물 전달 시스템 (DDS :약물 전달 시스템)

영향을받는 지역으로 의약품을 선택적으로 전송하는 시스템 목표는 약물 투여 효율을 높이고 부작용을 줄이는 것입니다 예를 들어, 약물이 정맥에 주사되면 약물이 영향을받는 지역으로 만 전달되는 경우 부작용을 줄이고 약물의 효과가 증가 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]