中空に重金属を内包したカーボンナノチューブを用いたin vivoの体内動態評価に対する先進的in situイメージング法

An advanced in situ imaging method using heavy metal-doped hollow tubes to evaluate the biokinetics of carbon nanotubes in vivo

2015年7月17日 NPG Asia Materials 7, e7 (2015) doi:10.1038/am.2015.77

ナノチューブ毒性: 「ピーポッド」がもたらす新たな知見

今回、人体内のカーボンナノチューブの安全性に関する懸念事項を、磁気共鳴画像法(MRI)で革新的な方法で詳細に調べることができるようになった。カーボンナノチューブはアスベスト繊維と似ているため肺病変などの疾患を引き起こす可能性があるのではないか、という疑問が投げかけられているが、そうした疑問を調べるには、今のところ侵襲的な組織検査が必要である。信州大学の斎藤直人たちは、ガドリニウム(Gd)粒子をカーボンナノチューブに詰めた「ピーポッド」を用いて、in vivo条件下でカーボンナノチューブを見つける方法を見いだした。組織モデルと生きたラットのMRI実験によって、数百ナノグラム濃度のピーポッドを検出でき、ピーポッドは生組織中で安定であることが明らかになった。また、追加実験によって、Gdを詰めたナノチューブは、ラットの肝臓、脾臓、腎臓には集まらないが、肺動脈や肺毛細血管にはかなり蓄積することが示された。

Nanotube toxicity: ‘peapods’ offer fresh views
Worries about the biosafety of carbon nanotubes in humans can now be scrutinized with an innovative magnetic resonance imaging (MRI) system. Currently, investigations into whether the similarities between carbon nanotubes and asbestos fibres might induce diseases such as pulmonary lesions require invasive tissue assays. Naoto Saito from Japan's Shinshu University and co-workers have found a way to spot these nanomaterials under in vivo conditions using ‘peapod’ nanotubes filled with magnetic gadolinium (Gd) particles. MRI experiments on tissue models and live rats revealed that peapods were detectable at mere nanogram concentrations and were stable in living tissue. Further tests showed that although the Gd-stuffed nanotubes did not aggregate in the liver, spleen and kidneys of rats, they accumulated significantly in the pulmonary arteries and lung capillaries of test subjects.


NPG Asia Materials ISSN 1884-4049(Print) ISSN 1884-4057(Online)