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生体活性酸素（スーパーオキサイド）の

近赤外発光による可視化イメージング技術

三重大学大学院生物資源学研究科 生物圏生命科学専攻

教授 寺西 克倫

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新技術の特徴・従来技術との比較

・スーパーオキサイド（活性酸素）と化学反応し近赤外光を発するスーパーオキサイド検出用の化学発光プローブ ＮＩＲ－ＣＬＡ とその発光を検出する近赤外微弱発光測定装置を開発した。

・ＮＩＲ－ＣＬＡを使用することで，血液内の好中球のスーパーオキサイド産生能を全血で測定することが可能となった。

・ＮＩＲ－ＣＬＡを使用することで，皮内のスーパーオキサイド産生能を近赤外発光により可視化イメージングすることが可能となった。

・可視光域の光を使う従来のスーパーオキサイドの検出技術では，全血や生体内を対象としたスーパーオキサイドの検出は困難である。

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・発色法 ：Cytochrome C 還元 [550 nm]

NBT 還元 [560 nm]

WST-1 還元 [438 nm]

・蛍光法： BES-So [530 nm]

・化学発光法：Luminol, L-012, Lucigenin, MCLA

[400-500nm]

好中球が産生するスーパーオキサイドの既存の検出法

全血をサンプルとした場合には、ヘモグロビンの影響で、700nm以下の可視光領域を用いた方法では、スーパーオキサイドの検出は困難

好中球を分離し測定

血液としての測定ではない。

全血での測定が必要

従来技術とその問題点

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NH

N N

O R1

R2 N

N NH

O R1

R2

O O

N

N NH

R1

R2

O

O2

*

N

N NH

R1

R2

O

CO2

光

オワンクラゲ

スーパーオキサイド

生体内の活性酸素種の化学発光による

可視化イメージング法の開発

発光基質 人工発光基質

新技術の原理

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N

H3C CH3

N

CH3H3C

(CH2)4SO3

O

NH

N N

NH

OO

H3CO

NH

SO3HHO3SOCH3

全血内スーパーオキサイド モニタリング用

近赤外化学発光プローブ・微弱発光測定装置の開発・事業化

スーパーオキサイドと化学反応し、

近赤外光を発光 微弱な近赤外光を検出・分析

2010年モノづくり連携大賞 新技術開発賞受賞

NIR-CLA

6

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

-200 300 800

Lu

min

escven

ce i

nte

nsit

y (

a.

u.)

Time (S)

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

0

20000

40000

60000

80000

100000

120000

-200 0 200 400 600 800 1000

Lu

min

escen

ce i

nte

nsit

y (

a.

u.)

Time (s)

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

ザイモザン刺激および N-folmyl-Met-Leu-Phe (fMLP) 刺激の健常者ヒト全血のスーパーオキサイド産生のモニタリング

2011生物発光研究会 2011生物発光研究会

ザイモザン添加 fMLP 添加

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Zymosan (1.2 mg/site)

Zymosan (0.12 mg/site)

Zymosan (0.012 mg/site)

Zymosan (0 mg/site)

Zymosan (1.2 mg/site)

Zymosan (0.12 mg/site)

Zymosan (0.012 mg/site)

Zymosan (0 mg/site)

ザイモザン/PBS溶液をウイスターラット背皮内に投与

NIR-CLA をウイスターラットへ尾静脈投与

CCD カメラで発光を検出

(20 分間露光)

皮膚内炎症と近赤外発光可視化イメージング

8

化学発光プローブなし

Non probe (18-75)

MCLA (2.5 x 10-7 mol/kg)

MCLA-3 (18-74)

近赤外化学発光プローブNIR-CLAを投与しない場合と

MCLA投与時の化学発光イメージング

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0 day

Color video

近赤外化学発光プローブNIR-CLA投与による

化学発光イメージング

Chemiluminescence

and white light

NIR-CLA (2.5 x 10-7 mol/kg) intravenous injection into Wistar rat tail

1 day

Color video

Chemiluminescence

and white light

Color video

2 day

Chemiluminescence

and white light

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本技術に関する知的財産権 ・発明の名称 ：近赤外光発光化合物およびその発光法

・出願番号 ： 特願2008-057476

・特許番号 ： 特許第5388004号

・出願人 ：国立大学法人 三重大学

・発明者 ：寺西 克倫

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・発明の名称 ：近赤外光発光化合物、その合成法及びその発光法

・出願番号 ： 特願2009-205084

・特許番号 ： 特許第5515529号

・出願人 ：国立大学法人 三重大学

・発明者 ：寺西 克倫

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産学連携の経歴

・2008・2009年 ＪＳＴ顕在化ステージ試験事業

（アト－株式会社との共同研究）

・2008年 ＪＳＴシーズ発掘試験（発掘型）事業

（アト－株式会社との共同研究）

・2009年 ＪＳＴシーズ発掘試験（発展型）事業

（アト－株式会社との共同研究）

＊アト－株式会社の担当は、近赤外発光検出器の開発

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お問い合わせ先

国立大学法人三重大学

社会連携研究センター 知的財産統括室

TEL: 059-231-5495

FAX: 059-231-9743

E-mail: chizai-mip@crc.mie-u.ac.jp